1.一种基于十六元数离散余弦变换的三维医学体数据零水印方法，其特征在于，包括：在原始三维医学体数据中嵌入零水印和从待认证合法性的三维医学体数据中进行零水印提取；

所述在原始三维医学体数据中嵌入零水印，包括：

采用斐波那契Q矩阵作为置乱矩阵对大小为N×N的原始二值水印图像W进行置乱操作，得到置乱二值水印图像WA；

对大小为M×M×P的原始三维医学体数据V进行切片处理并分组，将处理后的医学图像切片组记为Ui，i＝1,2,3,……,15；对各医学图像切片组Ui均进行Tucker分解，并提取出各组Tucker分解后的第一能量特征图，标记为Ei，i＝1,2,3,……,15；对Ei中各分量均进行k层二维非下采样离散小波变换，获取各分量对应的低频子带Li，i＝1,2,3,……,15；

对低频子带Li中各分量均进行非重叠子块划分，再利用分块后Li中各分量中对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数Dst，将Dst的实部和各个虚部的幅值用一维向量Ost表示，最后利用Ost的L2范数得到二值鲁棒特征矩阵T；

利用二维Sinusoidal‑Chebyshev混沌系统和Spatial Pyramid Matching混沌系统对二值鲁棒特征矩阵T进行置乱操作，得到二值图像特征矩阵J；

将原始二值水印图像W对应的置乱二值水印图像WA与二值图像特征矩阵J进行异或操作，得到认证零水印图像H，将H保存到第三方注册机构水印数据库中，并将二值零水印嵌入过程中使用的控制参数和过程参数作为密钥进行保存；

所述对待认证合法性的三维医学体数据进行零水印提取，包括：

对大小为M×M×P且待认证合法性的三维医学体数据V′进行切片分组处理，将处理后的医学图像切片组记为Ui′，i＝1,2,3,……,15；对各医学图像切片组Ui′均进行Tucker分解，并提取出各组Tucker分解后的第一能量特征图，标记为Ei′，i＝1,2,3,……,15；对Ei′中各分量进行k层二维非下采样离散小波变换，获取各分量对应的低频子带Li′，i＝1,2,

3,……,15；

对低频子带Li′中各分量均进行非重叠子块划分，再利用分块后Li′中各分量中对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数Dst′，将Dst′的实部和各个虚部的幅值用一维向量Ost′表示，最后利用Ost′的L2范数得到二值鲁棒特征矩阵T′；

利用二维Sinusoidal‑Chebyshev混沌系统和Spatial Pyramid Matching混沌系统对二值鲁棒特征矩阵T′进行置乱操作，得到二值图像特征矩阵J′；

取出保存在第三方注册机构水印数据库中的认证零水印图像H，与二值图像特征矩阵J′进行异或操作，得到待进行反置乱操作的二值水印图像WA′；

利用斐波那契Q逆矩阵作为反置乱矩阵对待进行反置乱操作的二值水印图像WA′进行反置乱操作，即可提取出最终的水印信息W′，最后根据W′显示的内容信息来判断待认证合法性的三维医学体数据V′的版权归属。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用斐波那契Q矩阵作为置乱矩阵对大小为N×N的原始二值水印图像W进行置乱操作，得到置乱二值水印图像WA，包括：所述利用斐波那契Q矩阵作为置乱矩阵对原始二值水印图像W进行置乱操作，采用如下公式表达：p

式中，Q为p阶斐波那契Q矩阵，即置乱矩阵，N为原始二值水印图像W长和宽的尺寸大小，x和y为置乱前原始二值水印图像W中像素的位置坐标，x′和y′为置乱后置乱二值水印图像WA中像素的位置坐标，mod(·)为取余数函数；

所述p阶斐波那契Q矩阵由以下公式实现：

式中，Fp+1，Fp，Fp‑1均为斐波那契数列中的项数，将阶数p视作密钥Key1并保存。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对大小为M×M×P的原始三维医学体数据V进行切片处理并分组，对各医学图像切片组Ui均进行Tucker分解，并提取出各组Tucker分解后的第一能量特征图Ei，对Ei中各分量均进行k层二维非下采样离散小波变换，获取各分量对应的低频子带Li，包括：对大小为M×M×P的原始三维医学体数据V进行切片处理并分为15个医学图像切片组，记为Ui，i＝1,2,3,……,15，采用如下方式实现：式中，P为三维医学体数据切片处理后的切片总数，floor(·)为向下取整数函数，mod(·)为取余数函数；

将Ui转换为张量形式并进行Tucker分解，则医学图像切片组Ui可以表示为：(1) (2) (3)

Ui＝Gi×1Vi ×2Vi ×3Vi

式中，i＝1,2,3,……,15，Ui为各医学图像切片组的张量表示形式，Gi为各组中的核心张量，V(1)i，V(2)i，V(3)i为各组张量在不同方向上的因子矩阵；

(1) (2)

设张量Xi＝Gi×1Vi ×2Vi 为张量Ui的子张量，提取出每组子张量Xi的第一张子图，即医学图像切片组Ui经Tucker分解后的第一能量特征图，记作Ei，i＝1,2,3,……,15；

对Ei进行k层二维非下采样离散小波变换，得到Ei中各分量对应的低频子带Li，i＝1,2,

3,……,15。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对低频子带Li进行非重叠子块划分，再利用分块后Li中各分量对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数Dst，将Dst的实部和各个虚部的幅值用一维向量Ost表示，最后利用Ost的L2范数得到二值鲁棒特征矩阵T，包括：对Li进行大小为r×r的非重叠子块划分，再利用分块后Li中各分量对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数Dst，将Dst的实部和各个虚部的幅值用一维向量Ost表示，最后利用Ost的L2范数得到系数特征矩阵S，采用如下公式实现：S(s,t)＝||Ost||2

式中，||·||2为L2范数的计算符号，s＝1,2,3,……,M/r，t＝1,2,3,……,M/r；

利用系数特征矩阵S的均值进行矩阵二值化，得到二值鲁棒特征矩阵T，采用如下公式实现：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用二维Sinusoidal‑Chebyshev混沌系统和Spatial Pyramid Matching混沌系统对二值鲁棒特征矩阵T进行置乱操作，得到二值图像特征矩阵J，包括：将二值鲁棒特征矩阵T扩展成N×N大小的二值扩展特征矩阵R，采用如下方式实现：式中，N为原始二值水印图像W长和宽的尺寸大小，M为原始三维医学体数据V中单个切片长和宽的尺寸大小，r为子块长和宽的尺寸大小，repmat(·)为重复数组副本函数；

采用二维Sinusoidal‑Chebyshev系统生成N×N长的一维混沌序列并利用该混沌序列的均值进行二值化，得到一维二值序列Y，再利用reshape函数将Y重构成二维矩阵，并与二值扩展特征矩阵R异或，得到加密二值特征矩阵B，实现方式如下：B＝xor(R,reshape(Y,[N N]))

式中，xor(·)为执行异或计算函数，reshape(·)为重构数组函数所述二维Sinusoidal‑Chebyshev系统，采用如下公式表示：式中，a，b，c，d为系统控制参数，mi，ni为二维Sinusoidal‑Chebyshev混沌系统迭代过程中的中间变量，mi+1，ni+1分别为mi，ni的下一个状态，mod(·)为取余数函数；

采用Spatial Pyramid Matching混沌系统生成N×N长的一维混沌序列Z，利用一维混沌序列Z降序排列时的索引向量对加密二值特征矩阵B进行置乱，得到二值图像特征矩阵J，采用如下方式进行：式中，sort(·)为排序函数，index为一维混沌序列Z进行降序排序后得到的索引向量；

所述Spatial Pyramid Matching混沌系统，采用如下公式表示：式中，η和μ为系统控制参数，h为固定参数，q(t)为Spatial Pyramid Matching混沌系统迭代过程中的中间变量，q(t+1)为q(t)的下一个状态；

将利用二维Sinusoidal‑Chebyshev混沌系统得到长为N×N的一维二值序列Y时，使用的系统控制参数a，b，c，d和系统初值m0，n0作为密钥Key2，利用Spatial Pyramid Matching混沌系统生成长为N×N的一维混沌序列Z时，使用的固定参数h，系统控制参数η和μ及系统初值q(0)作为密钥Key3，将Key2和Key3保存。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对大小为M×M×P且待认证合法性的三维医学体数据V′进行切片处理并分组，对各医学图像切片组Ui′均进行Tucker分解，并提取出各组Tucker分解后的第一能量特征图Ei′，对Ei′中各分量均进行k层二维非下采样离散小波变换，获取各分量对应的低频子带Li′，包括：对大小为M×M×P且待认证合法性的三维医学体数据V′进行切片处理并分为15个医学图像切片组，记为Ui′，i＝1,2,3,……,15，采用如下方式实现：将Ui′转换为张量形式并进行Tucker分解，则医学图像切片组Ui′可以表示为：设张量 为张量Ui′的子张量，提取出各组子张量Xi′的第一张子图，

即医学图像切片组Ui′经Tucker分解后的第一能量特征图，记作Ei′，i＝1,2,3,……,15；

对Ei′进行k层二维非下采样离散小波变换，得到Ei′中各分量对应的低频子带Li′，i＝

1,2,3,……,15。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对低频子带Li′进行非重叠子块划分，再利用分块后Li′中各分量对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数D′st，将D′st的实部和各个虚部的幅值用一维向量O′st表示，最后利用O′st的L2范数得到二值鲁棒特征矩阵T′，包括：对Li′进行大小为r×r的非重叠子块划分，再利用Li′中各分量对应位置的子块构造十六元数图像块并在空域中计算该图像块经过十六元数离散余弦变换后的直流系数D′st，将D′st的实部和各个虚部的幅值用一维向量O′st表示，最后利用O′st的L2范数得到系数特征矩阵S′，采用如下公式实现：S'(s,t)＝||O'st||2

利用系数特征矩阵S′的均值进行矩阵二值化，得到二值鲁棒特征矩阵T′，采用如下公式实现：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待进行反置乱操作的二值水印图像WA′进行反置乱，即可提取出最终的水印图像W′，包括：将二值鲁棒特征矩阵T′扩展成N×N大小的二值扩展特征矩阵R′，采用如下方式实现：利用密钥Key2，采用二维Sinusoidal‑Chebyshev系统生成N×N长的一维混沌序列并利用该混沌序列的均值进行二值化，得到一维二值序列Y，再利用reshape函数将Y重构成二维矩阵，并与二值扩展特征矩阵R′进行异或操作，得到加密二值特征矩阵B′，实现方式如下：B'＝xor(R',reshape(Y,[N N]))

利用密钥Key3，采用Spatial Pyramid Matching混沌系统生成一维混沌序列Z，并利用一维混沌序列Z降序排列时的索引向量对加密二值特征矩阵B′进行置乱，得到二值图像特征矩阵J′，采用公式如下：提取保存在第三方注册机构水印数据库中的认证零水印图像H，与二值图像特征矩阵J′进行异或操作，得到待进行反置乱操作的二值水印图像WA′；

利用密钥Key1，采用斐波那契Q逆矩阵作为反置乱矩阵对待进行反置乱操作的二值水印图像WA′进行反置乱操作，得到反置乱水印图像，即提取出最终的水印图像W′，实现方式如下：‑p

式中，Q 为p阶斐波那契Q逆矩阵，即反置乱矩阵，x1和y1为待进行反置乱操作的二值水印图像WA′中像素的位置坐标，x1′和y1′为反置乱后提取出最终的水印图像W′中像素的位置坐标；

所述p阶斐波那契Q逆矩阵由以下公式实现：

根据最终提取出来的水印图像W′显示的内容来判断待认证合法性的三维医学体数据V′的版权归属。