目标专利:1298包括图像传感器和用于分析由图像传感器所拍摄的图像的装置的视觉系统
专利公开号:CN104115486B
专利权人:皇家飞利浦电子股份有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2008-02-21_US2008043117A_发明申请_US20080043117A1 Method and Apparatus for Compensating Image Sensor Lens Shading_+++A_B_D+++.docx |
| 0 | 2011-09-01_JP2011170178A_发明专利_JP2011170178A Image-displaying body and information medium.docx |
| 0 | 2011-06-09_US2011134245A_发明申请_US20110134245A1 Compact intelligent surveillance system comprising intent recognition_+++A_B_D_c_h_l_m+++.docx |
| 0 | 2011-06-02_JP2011106032A_发明专利_JP2011106032A Process management system.docx |
| 0 | 2011-02-03_JP2011023885A_发明专利_JP2011023885A Video encoder and video encoding method_+++A_B_D_H_L+++.docx |
| 0 | 2010-10-21_JP2010239267A_发明专利_JP2010239267A Imaging apparatus, method for controlling peripheral darkening correction, and program_+++A_B+++.docx |
| 0 | 2010-09-30_JP2010218641A_发明专利_JP2010218641A Memory module.docx |
| 0 | 2010-02-17_JP4414997B_发明专利_JP4414997B2 Electric power steering device.docx |
| 0 | 2010-02-12_JP2010034799A_发明专利_JP2010034799A Image processor, image processing method, and program_+++A_B_D_h_l+++.docx |
| 0 | 2010-01-07_US2010002071A_发明申请_US20100002071A1 Multiple View and Multiple Object Processing in Wide-Angle Video Camera_+++A_B_D_H_L_m+++.docx |
| 0 | 2009-03-26_JP2009065519A_发明专利_JP2009065519A Image processing apparatus_+++A_B_D_E_F_G_M_h_l+++.docx |
| 0 | 2008-12-25_JP2008310151A_发明专利_JP2008310151A Cover opening_closing mechanism, and image forming apparatus with the same.docx |
| 0 | 1995-01-24_US5384900A_发明授权_US5384900A Method of managing an image memory by a process independent of an image processing process.docx |
| 0 | 2007-08-30_US2007200937A_发明申请_US20070200937A1 Camera device and monitoring system_+++A_b_h_l+++.docx |
| 0 | 2007-06-21_JP2007159037A_发明专利_JP2007159037A Image pick-up device, control method thereof and program_+++A_B_D_H_L+++.docx |
| 0 | 2007-03-08_JP2007055605A_发明专利_JP2007055605A Electric power steering device.docx |
| 0 | 2006-11-24_JP2006318272A_发明专利_JP2006318272A Vehicular object detection device and method_+++A_B_M_h_l+++.docx |
| 0 | 2006-08-01_KR1020060086889A_发明公开_KR20060086889A FINGER SUPPORTING STRUCTURE.docx |
| 0 | 2006-02-23_WO2006019209A_发明申请_WO2006019209A1 METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATING IMAGE SENSOR LENS SHADING_+++A_B+++.docx |
| 0 | 2006-02-22_KR1020060016648A_发明公开_KR1020060016648A 이미지 센서에서의 렌즈 셰이딩 현상 보정 방법 및 장치_+++A_B_d+++.docx |
| 0 | 2006-01-12_US2006007327A_发明申请_US20060007327A1 Image capture apparatus and image capture method_+++A_B+++.docx |
| 0 | 1999-09-24_None_发明专利_JPH11261868A Fisheye lens camera device and image distortion correction method and image extraction method thereof_+++A_B_C_H_L_d_m+++.docx |
| 0 | 1996-11-05_None_发明专利_JPH08293075A Human body detector_+++A_B_D_H_L_c+++.docx |
| 0 | 1996-09-17_None_发明专利_JPH08241414A Moving object detection and trace device and threshold decision device_+++A_B_d+++.docx |
一种视觉系统,包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1);用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个;其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置;图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域;并且用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量;其中该图像传感器还包括广角镜头;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。
作为经验丰富的专利代理师,我针对目标专利CN104115486B权利要求1的技术特征,结合目标专利说明书的本意解释,与对比文件(D1: US20080043117A1, D2: JP2009065519A, D3: US20100002071A1)进行深度比对分析如下。
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## 一、 目标专利说明书对权利要求1的技术特征解释
根据目标专利说明书(CN104115486B)的记载,对权利要求1的各项技术特征解释如下:
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释:** [0002]及[0048]段指出,图像传感器(如CMOS/CCD)用于获取视场内的图像,可广泛应用于监控、环境监测、机器人导航或智能路灯等系统。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释:** [0061]-[0063]段明确,传感器设定参数包括镜头系统参数(par1,如几何形状、焦距)或物理位置/方位(par2);图像参数包括过去的运动检测量(par3)、亮度分布图/直方图(par4)、运动尺寸(par5)。两者只需具备其一即可作为划分依据。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释:** [0019]及[0057]段指出,相机常安装在靠近墙壁或天花板角落处,其空间放置位置和倾斜方位会导致近大远小的特定失真,通过捕获/存储/计算该位置和方位信息,可将图像划分为平行带(如附近带与远景带)。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释:** [0009]及[0050]段指出,根据镜头几何结构、传感器位置/方位、亮度分布或运动检测等参数,将图像划分为中心区/外围区、圆形带或平行带等不同区域(ROI)。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释:** [0008]-[0009]及[0050]段指出,核心在于“按区域差异化存储帧数”。例如中心区分配1帧,外围区/远景区分配多帧(如3-10帧)进行求和/累积曝光或自适应运动检测,从而降低对存储器和计算资源的需求。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数`
* **说明书解释:** [0003]、[0018]及[0056]段强调,广角/鱼眼镜头存在外围成像分辨率低、光照损失严重及视运动失真的固有缺陷。通过将镜头参数(如光轴距离、镜头几何畸变属性)作为函数,实现从中心到外围梯度增加存储帧数(如中心1帧、外围多帧求和),以补充外围曝光与增强外围运动检测。
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## 二、 对比文件特征比对与公开性分析
### 1. 详细特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | 目标专利CN104115486B对应条款 | D1 (US20080043117A1) | D2 (JP2009065519A) | D3 (US20100002071A1) |
| A: 包括用于捕获图像的图像传感器 | [0048], 图8(1) | 公开 [0022] Sensor 110 | 公开 [0012] イメージャ12 | 公开 [0065] Image sensor 140 |
| B: 传感器设定查明装置/图像分析装置至少之一 | [0061]-[0063], 图8(3,5) | 公开 [0059] Pixel value analysis part 210 | 公开 [0017] 歪み特性、点滅物体検出 | 公开 [0066] Image processing circuit 145 |
| C: 传感器设定查明装置包括捕获/存储/计算传感器位置或方位的装置 | [0019], [0061] par2 | 未公开(仅涉及像素在阵列中的物理位置坐标,非传感器空间位置/方位) | 未公开 | 未公开(仅提到了PTZ姿态指令,未公开基于传感器安装位置/方位进行分区和指派帧数) |
| D: 图像划分装置,作为参数函数将图像划分为区域 | [0050], [0063], 图8(6) | 公开 [0014], [0062] 按距中心像素距离将图像分组为Block | 公开 [0017] 基于广角镜头歪み特性划分为指定领域R1和指定外领域R2 | 公开 [0075], [0078] 从广角图像中提取多个ROI区域 |
| E: 为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | [0008]-[0009], [0050], 图2 | 未公开(D1存储的是单帧内不同Block的增益/电平补偿值系数,非“帧数量”) | 公开 [0016], [0017] 为指定领域R1指派读取多帧(如60fps),指定外领域R2指派读取单帧(30fps),存入图像存储器24 | 未公开(D3仅公开提取不同ROI进行缩放/合成或改变帧率传输,未公开为不同区域指派不同存储帧数) |
| F: 图像传感器包括广角镜头;划分区域和指派帧数是广角镜头参数的函数 | [0018], [0022], [0049] | 部分公开 [0005] 提到了外围镜头及遮光,但无“广角镜头参数函数指派存储帧数” | 公开 [0012], [0017] 广角镜头11,根据广角镜头的歪み特性(畸变函数,图4(c))划分为R1/R2,并指派不同帧数 | 部分公开 [0055], [0064] 提到鱼眼/广角镜头校正,但无“基于广角镜头参数指派存储帧数” |
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### 2. 对比文件原文分析与详细出处
#### **D1 (US20080043117A1 - Method and Apparatus for Compensating Image Sensor Lens Shading)**
* **技术特征A (公开):** [0022]段 “`the imaging device 100 according to the invention comprises a sensor 110...`”,毫无异议公开了图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0059]段 “`The pixel value analysis part 210 uses the digital image signals... to analyze the luminance data, gain data, and level data corresponding to each pixel...`”,公开了分析图像信号并建立参数的分析装置。
* **技术特征D (公开):** [0014]段 “`generating and storing block compensation values for blocks grouped according to the distance from the center pixel...`”,公开了根据距中心距离(镜头遮光参数)将图像划分区块。
* **技术特征E、F (未公开):** D1解决的是镜头阴影/暗角(Lens Shading)的静态信号幅值补偿问题,其存储在寄存器表中的是针对每个Block的**增益(Gain)与电平(Level)补偿系数**([0016]段),完全没有涉及“为不同区域指派不同的**存储帧数量(number of frames)**”的构思。
#### **D2 (JP2009065519A - Image processing apparatus)**
* **技术特征A (公开):** [0012]段 “`広角レンズ11と...イメージャ12と`”,公开了带广角镜头的图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0017]段 “`広角レンズ11の歪み特性に基づいて行う`”,公开了基于广角镜头畸变特性建立划分参数。
* **技术特征D (公开):** [0017]段 “`歪みの度合いr'が予め設定された閾値TH以上となる領域を指定領域R1、歪みの度合いr'が閾値TH未満となる領域を指定外領域R2とする`”,公开了基于畸变程度划分区域。
* **技术特征E (实质公开/毫无异议公开):** [0016]段 “`イメージャ12から指定領域R1の画像データを、複数フレーム読み込むとともに、イメージャ12から指定外領域R2の画像データを1フレーム読み込む`” 及 [0018]段 “`複数フレームの指定領域R1の画像データを画像メモリ24に記憶する`”。D2明确公开了为畸变较大的外围区域R1指派存储多个帧(高帧率60fps下的K帧),而为中心区域R2仅指派读取/存储1个帧(30fps下的1帧),用于超分辨率合成。这实质上毫无异议地公开了特征E。
* **技术特征F (实质公开):** [0012]及[0017]段(图4(c))公开了图像传感器包含广角镜头(`広角レンズ11`),且区域划分为指定领域R1和指定外领域R2及其帧数指派是基于该广角镜头的畸变特性函数(`歪み特性...距離r与歪みの度合いr'`)决定的,完全涵盖特征F。
#### **D3 (US20100002071A1 - Multiple View and Multiple Object Processing in Wide-Angle Video Camera)**
* **技术特征A (公开):** [0065]段 “`wide-angle optical lens 135... Image sensor 140`”,公开了带广角镜头的图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0066]段 “`image processing circuit 145... correct the distortion introduced by the lens-sensor combination`”,公开了图像分析与设定装置。
* **技术特征D (公开):** [0075]及[0078]段 “`extracts the portion of the wide-angle image... ROI`”,公开了将广角图像划分出不同的感兴趣区域(ROI)。
* **技术特征E、F (未公开):** D3侧重于在广角镜头下提取多个ROI生成多个虚拟PTZ视角并进行图像合成或多IP传输([0086]段),并未提出按区域指派不同“存储帧数量”的思想。
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## 三、 创造性分析:最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D2 (JP2009065519A)** 最适合作为最接近的对比文件(核心最接近对比文件)。
### 1. 技术问题与效果角度分析
* **目标专利要解决的技术问题与效果:** 解决广角/鱼眼镜头外围边缘畸变大、光照损失严重的问题,同时**为了降低存储容量和计算资源消耗**,通过将图像按广角镜头参数划分为不同区域,并为外围与中心区域指派不同的存储帧数([0004]-[0009])。
* **D2的技术问题与效果:** D2解决的是在广角镜头拍摄下,由于外围图像被压缩/失真,若对全图进行多帧高分辨率重建会导致存储容量大、计算时间长的缺陷(D2段落[0003]-[0005])。D2通过基于广角镜头畸变特性划分外围区域R1与中心区域R2,仅对外围R1存储多帧(高帧率),从而**降低存储器容量需求并缩短处理时间**(D2段落[0008])。
* **结论:** D2与目标专利在技术领域(广角镜头图像处理)、解决的技术问题(降低广角图像处理时的存储器容量与计算负荷)、技术方案(基于广角镜头参数分区并差异化指派存储帧数)以及技术效果(节约存储、提高图像质量)上高度重合,因此 **D2 是最适合的最接近对比文件**。
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## 四、 未被最接近对比文件公开的技术特征及其他对比文件状况
对比D2与权利要求1,D2公开了特征 **A、B、D、E、F**。
权利要求1相对于D2的区别技术特征在于 **技术特征C**:
> `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`(即利用摄像头的实际安装高度、角度、方位等物理位置信息来进行图像分区与帧数指派)。
### 其他对比文件(D1、D3)公开状况:
* **D1:** 未公开技术特征C。D1中的“物理位置”仅指像素在传感器芯片内部阵列中的二维平面坐标(`position of the pixels`),而非图像传感器设备本身在空间中的物理位置或方位(安装角度/高度)。
* **D3:** 未公开技术特征C。D3提及PTZ的倾斜/旋转控制,但这是控制虚拟相机的视角,未公开捕获/存储/计算传感器的空间安装位置/方位并据此进行区域划分和指派存储帧数。
**综上:区别技术特征C未被D1和D3公开。**
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## 五、 无效请求中最薄弱的技术特征
在针对权利要求1提起专利无效宣告请求时,**最薄弱的技术特征是:技术特征C**。
### 原因分析:
1. **现有证据链未直接覆盖:** 在当前的对比文件组合(D2+D1/D3)中,D2已经完整公开了基于广角镜头参数进行图像分区并差异化指派存储帧数(特征A, B, D, E, F)。但没有任何一份对比文件直接公开了“利用图像传感器的空间位置或方位(安装位置/角度)作为划分区域及指派帧数的依据”。
2. **目标专利说明书对特征C赋予了特定的技术效果:** 目标专利说明书[0019]段特别强调,相机常安装于天花板角落,其位置和方位会导致近大远小的特定失真,通过位置/方位划分平行带指派帧数能产生克服特定安装失真的技术效果。这使得专利权人在无效答辩时容易借此强调特征C带来了预期的技术效果,从而具备创造性。
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## 六、 进一步的对比文件检索策略
为了克服技术特征C并成功无效权利要求1,建议采取以下进一步的检索策略:
### 1. 扩展检索要素与分类号 (IPC/CPC)
重点针对“**传感器安装位置/姿态/角度 + 图像分区/帧率/帧存储控制**”进行组合检索:
* **IPC/CPC 分类号组合:**
* `H04N 7/18`(闭路电视系统、监控系统)
* `H04N 23/698` 或 `H04N 23/60`(摄像机姿态/安装位置相关的控制)
* `G08B 13/196`(利用摄像机的防盗报警/监控系统)
* `G06T 3/00` 或 `G06T 7/00`(图像校正与变换)
* **核心检索关键词组合(中/英/日):**
* `(相机/传感器/摄像头)` AND `(位置/方位/高度/角度/倾角/安装姿态/Pitch/Roll/Yaw/Orientation/Position/Tilt)` AND `(划分/分区/区域/ROI/Region/Zone)` AND `(帧数/帧率/帧存储/Frame rate/Number of frames/Accumulation)`
### 2. 侧重检索的应用场景领域
目标专利说明书提到了**监控(Surveillance)、智能路灯(Philips LumiMotion)、车载/机器人导航(Robot Navigation)**:
* **车载监控/ADAS领域:** 检索车载相机根据安装高度/俯角(Pitch angle)将地面视场划分为远/近区域,并对远近区域采取不同帧率/多帧累积处理的文献。
* **天花板/墙角安装监控领域:** 检索室内安防相机根据安装姿态参数(俯仰角/俯视角度)调整不同区域图像处理帧数/存储深度的专利。
### 3. 补充对比文件组合路线
* **组合路径 1(以D2为基础):** 寻找一篇公开了“在监控/车载系统中根据相机的安装位置/倾角参数对图像划分为不同区域(如近景区与远景区)”的对比文件D4,将 **D2 + D4** 组合,以“本领域普通技术人员在D2的基础上引入公知的位置/姿态参数进行区域划分属于常规选择”为由发起创造性挑战。
* **组合路径 2(找完整单篇对比文件):** 在飞利浦自身及竞争对手(如安轴Axis、海康威视Hikvision、大华Dahua、松下Panasonic、博世Bosch)的早期监控摄像头专利库中检索,查找是否已有直接公开根据安装姿态调整采样帧数/累积帧数的公知技术。
基于专利法、中国《专利审查指南》标准(特别是创造性审查的“三步法”)以及目标专利说明书与对比文件(D1、D2)的原文,作为经验丰富的专利代理师,我将为您提供全面、严谨的专利权效分析、权利要求解释、特征比对、最接近对比文件(最接近现有技术)的选择分析、薄弱特征认定以及后续检索策略。
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### 一、 目标专利权利要求1的术语与技术特征解释(结合说明书)
目标专利为 **CN104115486B**《包括图像传感器和用于分析由图像传感器所拍摄的图像的装置的视觉系统》。
根据目标专利说明书(特别是[0005]-[0022]及图8-图10),权利要求1的各项技术特征具体含义与结构关联解释如下:
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **解释:** 对应说明书中的图像捕获硬件(如鱼眼相机或CMOS图像传感器),用于采集涵盖一定视场的图像信息(说明书[0002]、[0048])。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **解释:** 传感器设定查明装置(相机设定单元3/选择器4)用于建立如镜头参数(par1)、传感器位置/方位参数(par2)或静态设定(91);图像分析装置(5)用于从捕获的图像中建立动态图像参数,如运动量(par3)、亮度分布/直方图(par4)、运动尺寸(par5)或动态设定(92)。两者至少具备其一(说明书[0061]-[0063]、[0066])。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **解释:** 传感器设定查明装置具备获取图像传感器空间物理位置(Location/Position)或安装姿态/角度(Orientation/Facing)的功能(如天花板安装、靠近墙角俯视等)(说明书[0019]、[0061])。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **解释:** 划分装置根据建立的静态传感器参数(如镜头几何参数、位置/方位)和/或动态图像参数(如亮度、运动),动态或静态地将视场/图像切分为不同的子区域(如中心区与外围环形区、平行带状区、矩形ROI区等)(说明书[0009]、[0054]-[0058])。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **解释:** 根据划分的区域属性,为不同区域分配不同的存储帧数(即过去积累/求和的帧数,如中心区域存1帧,外围区域存3帧或10帧),以达到在节省存储资源的同时补偿外围亮度/运动检测效果的目的(说明书[0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。`
* **解释:** 图像传感器配置有广角或鱼眼镜头,图像划分和按区域指派帧数的过程绑定并依赖于该广角镜头的特定镜头参数(例如镜头几何失真属性、距光轴/图像中心的距离等物理参数)(说明书[0018]、[0049]-[0050])。
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### 二、 对比文件公开情况与技术特征比对表格
本次分析涉及以下对比文件:
1. **对比文件1(D1):** JP2011023885A(发明专利,公开日:2011年2月3日)
2. **对比文件2(D2):** US20110134245A1(发明申请,公开日:2011年6月9日)
#### 1. 技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1(JP2011023885A)比对分析与出处 | D2(US20110134245A1)比对分析与出处 |
| 特征A:包括用于捕获图像的图像传感器 | 已公开。<br>出处:[0033]、图1,摄像装置315包含摄像元件/摄像部。 | 已公开。<br>出处:[0018]、[0095],包含PixeLINK PL-B776等电子摄像机/成像系统。 |
| 特征B:传感器设定查明装置和/或图像分析装置,用于建立传感器参数/图像参数 | 已公开(实质公开)。<br>出处:[0032]、[0038]-[0042]、图1,量子化参数补正器基于时空间情报偏在度(包含圆中心点、圆半径、拍摄角度等传感器/图像属性)进行建立。 | 已公开。<br>出处:[0030]-[0056],包括光格模型计算、差分图像分析(识别运动Saliency/图像Blob)、建立运动及空间参数。 |
| 特征C:传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器位置或方位的装置 | 未公开。<br>D1未涉及计算或建立传感器自身空间安装位置/方位的装置。 | 已公开。<br>出处:[0034]-[0056]、图1-图2,详细建立了摄影测量模型,计算镜头像平面中心高度H、相机相对于车辆的前后左右位置(S、B)及视场角覆盖(θ1, θ2, φ1, φ2)。 |
| 特征D:图像划分装置,作为传感器参数/图像参数的函数把图像划分为区域 | 已公开。<br>出处:[0041]-[0043]、图6-图8,根据镜头圆半径/中心(传感器参数)及累积运动向量(图像参数),将图像划分为圆中心区域、圆周边1/2压缩区域等。 | 已公开。<br>出处:[0043]-[0056]、图4,根据车辆侧窗位置(传感器方位参数)及人体运动参数,计算并在图像中划分扇形视场角区域(FOV)与感兴趣区域(ROI)。 |
| 特征E:用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 部分公开/技术手段等效。<br>出处:[0048]-[0049],在圆周边1/4压缩区对t, t+1, t+2, t+3共4帧进行积和演算/平均置换存储。但其目的是调节量子化参数和压缩率,非直接为“每个区域指派存储帧数”。 | 未公开。<br>D2对差分帧进行二值化及Blob生长,未涉及按划分区域指派并存储不同帧数量的机制。 |
| 特征F:包括广角镜头;划分区域和指派帧数量是广角镜头参数的函数 | 实质公开。<br>出处:[0002]、[0041]-[0043],采用鱼眼镜头等广角镜头,基于广角镜头的失真模型(圆中心与半径)划分区域并实施多帧积和(帧融合处理)。 | 未公开。<br>D2虽使用了鱼眼镜头([0018]),且依据鱼眼参数计算FOV([0038]),但未建立“指派存储帧数量是镜头参数函数”的教导。 |
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### 三、 详细对比文件公开性分析与最接近现有技术认定
#### 1. 对比文件详细公开性分析
* **D1(JP2011023885A)分析:**
* **公开内容:** D1公开了一种针对广角/鱼眼镜头([0002])拍摄的视频编码装置。其技术核心在于利用鱼眼镜头的应变失真(镜头参数),将图像划分为圆中心区域、圆周边1/2压缩区域、1/4压缩区域([0041]-[0043]),并通过多帧(如4帧、8帧)的积和演算/时间滤波([0048]-[0049])来降低外围区域的时间冗余度,进而修正量子化参数(QP)。
* **与权利要求1的差异:** D1虽然实现了基于广角镜头参数划分为不同区域,并在不同区域应用了不同数量的过去帧(如外围用4帧平滑/替换)进行编码,但D1的直接技术目的是为了“调整视频编码的量子化参数以提高压缩率”,其核心在**量子化参数修正**;而目标专利特征E/F明确强调**“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**以减少帧存储器/计算能力需求并提升图像质量。
* **D2(US20110134245A1)分析:**
* **公开内容:** D2公开了一种安装于车辆内部的360度鱼眼镜头监控系统。D2建立了极其详细的摄影测量模型,精确捕获和计算了相机在车内天花板的安装位置(高度H、距车边距离S、B)、方位角度以及由车窗决定的视场角([0034]-[0056])。并基于传感器位置/方位参数及广角镜头模型划分图像中的FOV和ROI区域,通过帧差法及HMM识别可疑行为。
* **与权利要求1的差异:** D2完全没有公开“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”这一特征,其对多帧的处理仅限于两帧/多帧相减(差分帧)以提取运动Blob,并没有根据广角镜头或区域来控制存储器中帧存储数量的构想。
#### 2. 最接近现有技术的确定(基于三步法标准)
在专利无效或创造性审查中,选择最接近的对比文件(最接近现有技术)通常遵循以下标准:**(1) 技术领域相同或最接近;(2) 解决的技术问题最相似;(3) 公开的技术特征最多。**
**判定结论:最接近的对比文件应选择 D1(JP2011023885A)。**
* **原因分析:**
1. **技术领域与手段高度契合:** 目标专利与D1均致力于解决“广角/鱼眼镜头由于外围失真和照明损失/信息密度不均导致处理效率低、开销大”的问题。
2. **核心控制机制契合:** D1与目标专利的核心手段高度重合——均是利用广角镜头的失真物理参数,将图像划分为不同区域(中心区 vs 外围区),并针对外围区域利用过去多帧(如2帧、4帧、8帧)进行积和/时域处理(对应目标专利的“指派/累积多帧”)。
3. **技术问题重合度高:** 两者均旨在通过对图像外围和中心进行差异化的多帧时域处理,来降低数据冗余、提升图像/视频处理效率。
*(注:D2虽然公开了特征C中极为具体的“传感器位置/方位计算”,但D2的立足点是车辆周边安全监控与人体行为识别,其未关注“广角镜头失真导致存储器/数据量过大”这一底层图像存储与处理的算力优化问题,因此不适合单独作为第一最接近现有技术,但适合作为组合对比文件。)*
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### 四、 创造性与最薄弱技术特征分析(无效攻击视角)
#### 1. 区别技术特征认定(以D1为最接近现有技术,结合D2)
若以 **D1** 作为最接近的现有技术:
* **区别特征1:** 权利要求1中的技术特征C——“传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置”。
* **区别特征2:** 权利要求1中的技术特征E/F中关于“**为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量**”这一具体的存储资源分配与控制机制(D1是以多帧积和修正量子化参数为目的,而目标专利是直接指派存储器中的存储帧数)。
#### 2. 区别特征在现有技术中的教导与结合可能性(D1 + D2 组合攻击)
1. **关于区别特征1(传感器位置/方位):**
* **D2的教导:** D2([0034]-[0056]、图1-2)明确公开了在鱼眼监控系统中,通过建模计算图像传感器的安装位置(H、S、B)和方位(视场角限制),并利用该位置/方位参数划分图像中的FOV和ROI区域(公开了特征C及特征D的一部分)。
* **结合逻辑:** 本领域技术人员在面对D1时,为了将D1的广角监控系统安装于特定环境(如车辆或房间天花板/墙角),极其自然地有动机引入D2中公开的“传感器位置与方位计算”技术,以根据相机的具体安装姿态来精准调整图像划分区域。这种结合属于本领域的常规技术选择。
2. **关于区别特征2(指派存储在存储器中的帧数量):**
* **技术实质对比:** D1在[0048]-[0049]中记载了“根据划分的区域(圆周边1/4压缩区),对t, t+1, t+2, t+3时刻的4个帧进行积和演算/图像置换”。
* **无效突破口(最薄弱特征):** 目标专利的**“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**是本案**最薄弱的技术特征**。
* *理由:* 在图像处理和视频编码领域,针对不同图像区域应用不同数量的历史帧(例如外围求和3-10帧以增强亮度/抑制噪声,中心仅留1帧以防模糊),其物理本质就是“时域多帧滤波/累积曝光”。D1已经公开了在图像外围区域读取并融合多帧(4帧/8帧)的思想。将“对多帧进行处理”顺理成章地落脚为“在存储器中为该区域分配/指派存储该数量的帧”,对于本领域普通技术人员而言,仅属于**实现细节的等同替换或显而易见的技术选择**,并不具备突出的实质性特点和显著的进步。
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### 五、 无效请求攻防总结与进一步对比文件检索策略
#### 1. 无效攻击主打组合路线
* **主攻路线(创造性路线):D1 + D2 (+ 本领域常规技术人员公知常识)**
* **逻辑构架:**
1. D1构成了权利要求1的绝大部分技术特征,特别是“广角镜头失真 + 划分区域 + 基于区域应用不同数量的历史帧处理”这一核心技术构架。
2. D2公开了“捕获/计算图像传感器的位置或方位,并以此划分图像区域”的技术特征(补足特征C)。
3. 在D1和D2结合的基础上,将D1中“在外围区域积和/融合4帧/8帧”具体化为“为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量(特征E)”,属于本领域技术人员在实现数据存储管理时的常规官能设计(或被D1实质公开)。因此,权利要求1不具备创造性。
#### 2. 进一步的对比文件补充检索策略(针对“薄弱特征”的精准打击)
为了彻底击穿“为不同图像区域指派/存储不同帧数以节省存储器/降噪/去模糊”这一特征,建议展开**补充检索(Targeted Prior Art Search)**,策略如下:
1. **检索主题与逻辑扩充:**
* **核心关键词结构(中/英/日):**
* (广角 OR 鱼眼 OR 畸变 OR 视场)AND(区域划分 OR ROI OR 分区)AND(多帧 OR 帧数 OR 存储器 OR 帧缓冲 OR 帧累积)AND(降噪 OR 曝光 OR 运动模糊 OR 存储节省)
* *(Fisheye OR Wide-angle OR Distortion) AND (Region/Zone OR ROI OR Partition) AND (Frame number OR Memory OR Frame buffer OR Multi-frame) AND (Exposure OR Noise OR Storage/Memory reduction)*
* **分类号(IPC / CPC)锁定:**
* `H04N 23/698`(针对广角/鱼眼相机的细节)
* `H04N 19/167`(基于感兴趣区域ROI的视频编码/存储)
* `H04N 5/232` / `H04N 23/60`(基于图像分析的相机控制/帧处理)
* `G06T 5/50`(利用多幅图像结合的图像增强/多帧累积)
2. **重点检索方向:**
* **方向A(车载/监控防抖与降噪专利):** 重点检索海康威视、大华、安 Axis、松下(Panasonic)、索尼(Sony)在 2013 年(目标专利优先权日)以前关于“动态/自适应多帧降噪(MFNR)”的专利。此类专利常有“中心运动大存1帧,边缘运动小或暗区累积存多帧”的记载。
* **方向B(CMOS图像传感器/DSP芯片控制专利):** 检索Sensrim、OmniVision、Mobileye等关于分区域控制帧缓冲区(Frame Buffer Allocation per Region)的底层硬件专利。
资深专利代理师为您提供针对目标专利(CN104115486B)权利要求1的专业侵权/无效分析报告。
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## 一、 权利要求1的解构与说明书解释
根据《专利审查指南》及中国专利法第26条第4款,权利要求应结合说明书及附图进行广义与特定实施例的解释。
### 1. 权利要求1解释
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释:** 包含但不限于包含鱼眼镜头、广角镜头的相机/成像芯片(如CMOS/CCD),用于获取监控或环境图像(说明书[0002]、[0036])。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释:**
* 传感器参数包含:镜头参数(如几何属性par1)、传感器位置/方位(par2、91)。
* 图像参数包含:亮度分布/直方图(par4)、运动检测数量/尺寸(par3、par5、92)。
* 装置可为硬件、软件逻辑或其结合([0061]-[0063])。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释:** 相机安装在天花板、墙角时的倾角、高度等空间方位或物理地点信息,用于推断远近失真([0019]、[0061])。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释:** 根据镜头几何失真、安装方位或亮度/运动信息,将图像分割为中心/外围圆形带或平行带等多个ROI区域([0050]、[0057])。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释:** 针对不同划分区域(如中心 vs 外围),分配并存储不同数量的历史帧(例如中心1帧,外围多帧/如4-10帧),用于后续累积曝光或运动检测([0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数`
* **说明书解释:** 核心限定在于**广角镜头的光学/几何镜头参数(静态参数)**决定了划区逻辑和帧数分配(例如越靠近外围边缘失真越大、光通量越低,因此指派更多帧数以累积曝光或提升敏感度)([0018]、[0022])。
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## 二、 专利特征比对表
各对比文件标记如下:
* **D1:** JP2010034799A(公开号:JP2010034799A)
* **D2:** JP2010239267A(公开号:JP2010239267A)
| 权利要求1的技术特征 | 对比文件 D1 (JP2010034799A) 比对分析与详细出处 | 对比文件 D2 (JP2010239267A) 比对分析与详细出处 |
| 技术特征A: 包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1) | 【实质公开】<br>公开了包含镜头部10及集光成像的图像传感器部11(イメージセンサ部11)。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* | 【实质公开】<br>公开了包含镜头14及CCD/CMOS固体撮像素子74的撮像部。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* |
| 技术特征B: 用于建立图像传感器参数的传感器设定查明装置和/或用于建立图像参数的图像分析装置 | 【实质公开】<br>公开了控制部15(建立检测区域位置/坐标/尺寸等传感器设定信息)和动体检测部17(分析图像辉度值/运动)。<br>*出处:说明书段落[2](控制部15、動き検出部17)* | 【实质公开】<br>公开了动体检测部203/204分析图像建立运动向量/脸部区域(图像参数),以及CPU 50建立曝光/增益等设置。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* |
| 技术特征C: 传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器位置或方位的装置 | 【实质公开】<br>公开了根据相机的设置方法(设置位置、方向)以及结构调整检测块形态与坐标。<br>*出处:说明书段落[2](“カメラシステムの構造、設置方法による…”)* | 【未公开】<br>未明确公开专门捕获/存储/计算相机本身空间位置或安装方位的装置。 |
| 技术特征D: 图像划分装置,用于作为建立的传感器参数/图像参数的函数把图像划分为区域 | 【实质公开】<br>控制部根据镜头特性(失真/畸变)或相机设置将图像划分为多个不同尺寸/形状的检测块(检测区域)。<br>*出处:说明书段落[2]、图2(B)、图3(B)* | 【实质公开】<br>动体检测部或控制部将图像分割为多个所定区画(矩形/区域)。<br>*出处:说明书段落[2](“所定の区画ごとに…)、图7* |
| 技术特征E: 用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 【实质/隐性公开】<br>为了实现不同区域的不同检测距离/敏感度,控制部通过抽帧/间引处理(间引き处理部16),改变不同检测块采集/存储的时钟与帧同步序列。<br>*出处:说明书段落[2]、图4-图6* | 【实质公开】<br>根据有无动体/区域划分,切换第一补正(单帧增益)与第二补正(多帧加算/加算其他画像),即针对不同区域指派合成/存储的帧数(单帧 vs 多帧加算)。<br>*出处:说明书段落[2]、第3实施形态段落[2]* |
| 技术特征F: 包含广角镜头;划分区域和指派帧数是广角镜头的镜头参数的函数 | 【部分/实质公开】<br>公开了使用广角镜头(广角レンズ),并根据广角镜头的像差失真(収差歪み)来划分和调整检测块分布。<br>*出处:说明书段落[2]、图3(B)* | 【未公开/未结合】<br>虽然涉及周边减光补正(光学系统特性),但未明确指明使用广角镜头及其镜头参数作为区域划分和帧数指派的函数。 |
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## 三、 最接近对比文件的选择分析
审查指南创造性“三步法”要求确定最接近的现有技术。应优先选择**技术领域相同、解决的技术问题最近、技术效果最相似、公开特征最多**的对比文件。
### 1. D1 (JP2010034799A) 分析
* **解决的技术问题:** 解决广角镜头光学畸变及相机安装位置导致的外围失真、检测精度下降,以及在不增加硬件/内存计算负担的情况下提高外围运动检测能力的问题。
* **技术效果:** 通过按镜头畸变及设置方位划分区域并自适应调整采样/帧周期,节约内存与计算资源,同时提升边缘检测能力。
* **匹配度评价:** **最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)**。D1与目标专利在整体构思、广角镜头失真补偿、区域划分以及控制存储/采样序列的动机上几乎完全重合。
### 2. D2 (JP2010239267A) 分析
* **解决的技术问题:** 解决光学系统周边减光(暗角)导致图像质量下降的问题。
* **技术效果:** 通过划分区域,对有运动区域采用单帧增益,无运动区域采用“多帧加算”(即叠加存储多帧)来平滑暗角。
* **匹配度评价:** 可作为**辅助/第二最接近对比文件**。其虽然公开了“根据区域划分指派单帧 vs 多帧合成(存储帧数差异)”的手段,但在广角镜头的针对性设计和相机方位设定上不如D1契合。
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## 四、 区别技术特征与创造性攻防分析
以 **D1 (JP2010034799A)** 为最接近现有技术进行创造性分析:
### 1. 未被 D1 完全公开的特征(或存在争议的微弱特征)
* **特征C中的“明确捕获/存储/计算相机位置或方位的装置”**:D1指出了根据安装方法调整,但偏向于人工设定或逻辑配置,未明确限定为自动捕获/计算相机位置方位的硬件/算法装置(如加速度计、角度传感器或安装参数计算模块)。
* **特征E/F中“将存储帧数量明确作为广角镜头静态参数的函数”的精准限定**:D1主要是通过抽脉冲(间引)控制时序,虽然达到了对不同区域采用不同帧频率/采样帧的效果,但目标专利将其直接明确表达为“为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量是镜头参数的函数”。
### 2. 无效宣告请求中最薄弱的技术特征
* **最薄弱特征:技术特征E与技术特征F的结合部(即:根据广角镜头参数将图像划分区域,并为不同区域指派不同的存储帧数)**
* **薄弱原因分析:**
1. **本领域普通技术人员的常规选择(显而易见性):** 广角镜头外围光通量衰减(暗角)和边缘失真属于光学常识。D1(图3B)已经明确教导了“根据广角镜头的像差失真(収差歪み)来调整和划分检测区域/检测块”。
2. **技术手段的等效替换:** D2明确教导了“在周边暗角/失真区域,通过叠加/加算多帧图像(多帧合成)来完成补偿”,即在暗区/外围指派并叠加更多帧,在中心指派单帧。
3. **结合启示:** 本领域技术人员将D1的“广角畸变区域划分”与D2的“周边暗角区采用多帧叠加(指派多帧存储)”相结合是显而易见的,并不具备突出性实质特征和显著的进步。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略(无效检索建议)
为了彻底击穿权利要求1乃至从属权利要求的创造性防护 barrier,建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索要素表达与矩阵构筑(IPC / CPC + 关键词)
* **核心分类号 (IPC/CPC):**
* `H04N 23/698` 或 `H04N 23/55`(带广角/鱼眼镜头的相机系统)
* `H04N 5/77` / `G06T 5/00` 或 `G06T 5/50`(图像处理、多帧叠加、曝光补偿、暗角/畸变校正)
* `G08B 13/196`(视频监控及区域运动检测)
* **关键词组合矩阵:**
* **组件/镜头:** (广角 OR 鱼眼 OR 畸变 OR 暗角 OR 周边减光) / (wide angle OR fisheye OR distortion OR peripheral darkening)
* **划区/ROI:** (划分 OR 区域 OR 图像带 OR ROI OR 分割) / (partition OR region OR zone OR band OR ROI)
* **帧数/多帧叠加:** (帧数 OR 多帧 OR 累积 OR 叠加 OR 降噪 OR 抽帧) / (frame count OR multi-frame OR accumulation OR temporal integration OR sum of frames)
### 2. 针对性补充检索方向
1. **针对特征C(位置/方位传感器):**
* 重点检索包含“内置重力传感器/陀螺仪/安装角计算”的监控相机专利(如 Hikvision, Dahua, Axis, Panasonic 在2012年前后的专利),寻找“根据相机安装倾角/高度自动调整图像处理ROI划分”的对比文件。
2. **针对特征E/F(鱼眼/广角累积曝光):**
* 重点检索车载全景(AVM/360度环视)或安防鱼眼顶视相机的专利文献。这类技术中常有“中心区域实时刷新(1帧),边缘鱼眼拉伸区通过多帧时域滤波/帧累积提升SNR”的公知技术。
针对目标专利(CN104115486B)权利要求1的效力评估与创造性分析,作为专利代理师,我将紧密结合目标专利说明书与三篇对比文件原文,为您提供深度对比与策略分析。
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## 一、 目标专利权利要求1的理解与解释
结合目标专利说明书(CN104115486B),权利要求1各技术特征的本意与作用解释如下:
* **技术特征A(图像传感器):** 说明书[0002]、[0036]明确,传感器1用于捕获目标区域图像。
* **技术特征B(设定/分析装置):** 说明书[0061]-[0063]指出,传感器设定查明装置3、4用于确定镜头/位置等静态/动态参数;图像分析装置5用于分析图像中的运动、亮度分布等参数(par3-par5)。二者具备其一即可。
* **技术特征C(位置/方位查明):** 说明书[0019]、[0057]-[0061]特别强调,通过捕获/存储/计算图像传感器相对于视场的位置和方位(例如安装在靠近墙壁的天花板上俯视),以此确定图像失真规律。
* **技术特征D(基于参数的图像区域划分):** 说明书[0009]、[0050]-[0058]说明,依据传感器参数(如镜头失真、安装位置)或图像参数(如亮度、运动),将视场划分成不同的区域(如中心区与外围区,或平行带状区域)。
* **技术特征E(按区域指派存储帧数):** 说明书[0008]-[0009]及图2-图7明确,针对划分出的不同区域,在存储器7中指派/保存不同数量的帧(例如中心指派1帧,外围边缘指派多帧/10帧),用于后续多帧叠加/求和。
* **技术特征F(广角镜头及结合广角参数的划分与帧数指派):** 说明书[0003]、[0018]、[0048]-[0050]指出,广角/鱼眼镜头存在边缘亮度损失和边缘视速度低的固有缺陷。本特征要求**将图像划分为区域**以及**为各区域指派存储帧数**这两项操作,均是**该广角镜头的镜头参数(如距光轴/中心距离、失真度等)的函数**(如离中心越远存储帧数越多)。
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## 二、 对比文件公开情况对比分析与特征比对表
### 1. 各对比文件原文公开内容核查
* **对比文件1:JP2006318272A(D1)**
* **公开内容:** 一种车载物体检测装置。将捕获图像分割为多个格子区域(图2,4×4画素),根据车速 $V$ 及镜头画角 $\theta$ 计算所需图像枚数 $G_n$(段落[0002]、[0002]、[0002]式(4)),并利用多帧图像求加算平均值进行高分辨率化(超分辨率处理)。
* **比对结论:** 公开了图像传感器、图像划分为区域、根据镜头参数(画角 $\theta$)及速度计算并指定多帧图像数量。但D1中将图像划分为格子区域是全图均匀划分,且高分辨率化处理使用的帧数是由车速决定的全局统一帧数,**未公开“将图像划分区域”和“为各区域指派帧数”均是广角镜头参数的函数**;亦未公开捕获/存储/计算传感器的“位置或方位”。
* **对比文件2:JP2007159037A(D2)**
* **公开内容:** 一种图像采集装置的渐晕(Shading)校正技术。通过多帧延迟(105-107)及乘法器叠加生成1帧图像,补偿边缘光量下降。乘法器系数根据画面位置(距离中心点 $r$ 的函数)变更(段落[0002]、[0002]、[0002])。
* **比对结论:** 公开了针对镜头边缘失真/光量下降,依据画面位置(镜头几何距离 $r$)施加不同系数和帧延迟叠加。但其本质是对连续视频流按固定延迟线全图多帧加权混合,**未公开“图像划分装置把图像划分为区域”并“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**;亦未公开捕获/存储/计算传感器的位置或方位。
* **对比文件3:US20070200937A1(D3)**
* **公开内容:** 一种具有超广角镜头(Super-wide-angle lens 1)的监控相机(段落[0003]、[0035])。能够基于镜头畸变校正参数进行畸变校正、图像剪裁(Pan/Tilt/Zoom/Rotate)及多区域合成(段落[0038]-[0047]、图9、图13)。
* **比对结论:** 毫无异议地公开了广角/超广角镜头、图像传感器、传感器参数及畸变校正参数的计算与存储。但其剪裁与校正针对的是像素坐标映射,**未公开“划分区域并为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量”**(D3存储的是畸变校正矢量参数,而非为不同区域指派不同数量的图像帧)。
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### 2. 技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1(JP2006318272A) | D2(JP2007159037A) | D3(US20070200937A1) |
| 特征A: 图像传感器1 | 已公开<br>(段落[0002] "カメラ101") | 已公开<br>(段落[0002] "センサ102") | 已公开<br>(段落[0035] "imaging sensor 2") |
| 特征B: 传感器设定查明装置/图像分析装置 | 已公开<br>(段落[0002] "制御装置103",分析车速/画角) | 已公开<br>(段落[0002] "係数演算部109",计算镜头距离系数) | 已公开<br>(段落[0035] "microcomputer 8" / "camera-signal processor 3") |
| 特征C: 捕获/存储/计算传感器的位置或方位的装置 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征D: 图像划分装置,作为传感器/图像参数的函数把图像划分为区域 | 实质公开<br>(段落[0002] "撮像画像内を...格子領域に分割する",分割参数含画角 $\theta$) | 未公开<br>(仅按像素坐标 $r$ 计算连续系数,无显式区域划分装置) | 实质公开<br>(段落[0047] "compositing the cutout portions",裁剪划分不同区域) |
| 特征E: 用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 未公开<br>(段落[0002]式(4),计算的是整幅图像高分辨率化所需的统一帧数 $G_n$,未按区域指派不同帧数) | 未公开<br>(采用固定延迟线105-107叠加,未按划分区域指派帧数) | 未公开<br>(存储的是畸变校正矢量,非指派区域图像帧数) |
| 特征F: 广角镜头;划分为区域和指派存储帧数是广角镜头参数的函数 | 部分公开广角参数计算<br>(段落[0002]式(4)包含画角 $\theta$,但未实现基于广角镜头参数对不同区域指派不同帧数) | 部分公开镜头参数<br>(段落[0002]式(5)基于距离光轴距离 $r$ 调整权重,但无区域划分及帧数指派) | 部分公开广角镜头<br>(段落[0003] "super-wide-angle lens",但无按广角参数划分区域并指派帧数) |
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的选定
在创造性分析中,**对比文件1(JP2006318272A)** 或 **对比文件2(JP2007159037A)** 均可作为最接近的对比文件:
* **路线一:以D1(JP2006318272A)作为最接近对比文件**
* **整体解决的技术问题:** D1旨在解决摄像头画角与远近物体分辨率/检测精度的矛盾,通过利用多帧图像进行高分辨率化处理,减少对硬件画角的依赖。这与目标专利(克服广角/鱼眼镜头边缘失真与光照损失、降低硬件/计算/存储成本)的技术领域和立意高度契合。
* **区别技术特征:**
1. 目标专利具备“捕获/存储/计算图像传感器的位置或者方位的装置”(特征C);
2. 目标专利“把图像划分为区域并为**每个区域指派**要存储的帧数量,且划分与帧数指派是**广角镜头参数的函数**”(特征E、F的部分技术方案)。D1是整幅图像按车速和画角统一计算并使用相同的帧数。
* **技术效果与显著进步:** 目标专利通过针对广角镜头边缘失真大、光照弱的特点,仅在边缘/特定区域增加存储帧数,而在中心区减少帧数,从而在大幅降低存储器需求(说明书图3,降低40%-45%存储量)和计算负担的同时,提升了图像边缘的品质与运动检测能力。
* **路线二:以D2(JP2007159037A)作为最接近对比文件**
* **整体解决的技术问题:** D2旨在解决图像(尤其是广角/光学系统)周边部光量下降(渐晕/Shading)进行增益补偿时噪声被同步放大、降低S/N比的问题。
* **区别技术特征:** D2通过连续延迟线和按距离 $r$ 计算系数实现多帧加权,缺少“显式将图像划分为区域,并为每个区域动态/静态指派存储帧数量”的结构,也缺少传感器“位置或方位”的查明。
**结论:** **D1(JP2006318272A)最适合作为主要的最接近对比文件**,因为其已具备了“图像分割”和“结合镜头画角等参数计算所需多帧图像数量”的整体框架。
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### 2. 未被最接近对比文件公开特征的组合分析与薄弱特征诊断
#### (1)未被D1公开的特征是否被其他对比文件公开?
* **特征C(位置/方位查明):** D2、D3均未公开捕获/计算相机自身安装位置或方位(如天花板俯视、墙角倾斜角)来辅助图像区域划分与帧数指派。
* **特征E & F(按区域划分并指派帧数作为广角镜头参数的函数):** D2公开了“依据距中心距离 $r$ 改变多帧叠加的系数”,D3公开了“广角镜头畸变校正”;但**没有任何一份对比文件**公开了“利用广角镜头参数,将图像划分为不同区域,并针对不同区域分别指派不同存储帧数”这一技术组合。
#### (2)提出无效宣告请求时最薄弱的技术特征(即专利权的“坚固堡垒”)
如果向国家知识产权局提交专利无效宣告请求,目标专利权利要求1中**最难被攻破(最稳固)**、对请求人而言**最薄弱(突破口最难找)**的技术特征是:
> **“把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数”(特征E与F的结合)**
* **理由:** 现有技术(D1、D2、D3)要么是全局统一计算帧数(如D1),要么是按像素连续计算加权系数(如D2),要么仅做几何畸变映射(如D3)。目标专利巧妙地将“广角镜头的物理/光学失真特性”与“非均匀区域划分及区域化帧存储分配”结合起来,达到了**在极低存储成本下解决广角边缘失真/低光照**的独特技术效果(说明书[0008]-[0009])。现有技术既没有给出该技术教导,也没有形成相应的组合。
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## 四、 进一步的对比文件检索策略
若要对该专利发起强有力的无效宣告请求,必须补充检索能够破坏“**基于广角/畸变参数进行分区(Region/Zone-based)以及非均匀帧率/帧数存储(Non-uniform/Region-adaptive Frame Allocation/Buffer)**”组合的技术文献。建议采用以下检索策略:
### 1. 核心分类号(IPC / CPC)组合
* **H04N 23/698**(视觉系统/摄像机的参数设定与控制)
* **H04N 7/18**(闭路电视/监控系统)
* **G06T 3/00 / G06T 3/40**(图像变换、几何校正、超分辨率)
* **G06T 5/00 / G06T 5/50**(图像增强、利用多帧/多图像组合增强)
* **H04N 19/167**(基于感兴趣区域 ROI 的视频编码/缓冲控制)
### 2. 核心逻辑检索式构造(以中英文关键词为例)
* **方向一:广角/鱼眼 + 区域划分 + 差异化帧数/帧率存储**
* *(fisheye OR "wide angle" OR "wide field of view" OR distortion) AND (region OR zone OR segment OR ROI) AND ("frame rate" OR "number of frames" OR "frame allocation" OR "frame buffer" OR "cumulated exposure" OR "multi-frame")*
* *中文:*(广角 OR 鱼眼 OR 畸变) AND (区域 OR 分区 OR ROI) AND (帧数 OR 帧率 OR 多帧 OR 帧存储 OR 累积曝光)*
* **方向二:相机位置/方位 + 图像划分/处理**
* *(camera OR sensor) AND (position OR orientation OR "mounting angle" OR tilt) AND (region OR zone) AND (frame OR buffer OR storage)*
### 3. 重点检索的专利与非专利文献(NPL)源
1. **安防监控龙头企业早期专利库:** 海康威视(Hikvision)、大华(Dahua)、安讯士(Axis Communications)、松下(Panasonic)、博世(Bosch Security)。监控摄像头极其依赖广角与天花板/墙壁俯视安装,常有针对ROI区域和边缘畸变降采样/多帧降噪的算法。
2. **车载/ADAS领域文献:** 飞思卡尔(Freescale/NXP)、Mobileye、电装(Denso)、法雷奥(Valeo)。车载全景环视(AVM)常使用超广角/鱼眼镜头,并针对远视距/边缘区域采用自适应帧率与多帧合成。
3. **学术数据库(IEEE Xplore / ScienceDirect / CNKI):** 重点搜索 2012 年之前的 IEEE Transactions on Image Processing、ICIP、CVPR 等会议/期刊论文,关注主题为 *“Fisheye image enhancement using adaptive multi-frame fusion”* 或 *“ROI-based frame buffering for wide-angle surveillance”*。
作为一名专利代理师,我针对目标专利 CN104115486B 的权利要求1,结合说明书文本以及三份对比文件(D1: US20060007327A1、D2: KR1020060016648A、D3: WO2006019209A1)进行深入的技术解析、比对及创造性评估,并制定无效策略。
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## 一、 目标专利权利要求1的术语与技术特征拆解
结合目标专利说明书(CN104115486B)的记载,对权利要求1的各项技术特征解释如下:
* **技术特征 A**:`一种视觉系统,包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释**:参见说明书[0002]、[0006]、[0035]-[0036]及图8,该视觉系统可应用于监控、路灯控制(如Philips LumiMotion)等,图像传感器用于拍摄视场图像。
* **技术特征 B**:`用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释**:参见说明书[0006]、[0022]、[0061]-[0062]。传感器参数如镜头参数(par1)、传感器位置/方位(par2);图像参数如亮度分布(par4)、运动检测(par3/par5)。两者满足其一即可。
* **技术特征 C**:`其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释**:参见说明书[0014]、[0019]、[0061]。相机安装于天花板或墙角时,其位置与倾斜方位会导致近处与远处景物产生特定失真与比例差异。
* **技术特征 D**:`图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释**:参见说明书[0007]、[0018]-[0020]、[0054]-[0058]。根据镜头失真、安装方位或图像亮度/运动状态,将图像划分为中心区/外围区或平行带状区域。
* **技术特征 E**:`并且用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释**:参见说明书[0007]-[0009]、[0018]、[0050]。不同区域指派存储不同数量的过去帧(如中心指派1帧,外围指派多帧/求和),用以解决边缘暗度与噪声问题,同时节省存储空间和计算资源。
* **技术特征 F**:`其中该图像传感器还包括广角镜头;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。`
* **说明书解释**:参见说明书[0003]、[0018]、[0022]、[0049]-[0050]。利用广角/鱼眼镜头固有的边缘失真和照度衰减(镜头参数),将离光轴/图像中心更远的外围区域指派存储更多帧数。
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## 二、 对比文件技术特征比对表格
以下为各对比文件针对权利要求1技术特征的公开情况比对:
| 权利要求1技术特征 | D1(US20060007327A1) | D2(KR1020060016648A) | D3(WO2006019209A1) |
| 特征 A(图像传感器) | 公开 | 公开 | 公开 |
| 特征 B(传感器设定查明/图像分析装置) | 公开(图像分析) | 公开(传感器设定与图像分析) | 公开(传感器设定与图像分析) |
| 特征 C(捕获/存储/计算传感器位置或方位) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征 D(按参数函数划分图像为区域) | 实质公开(按检测到的运动目标划分ROI/部分图像) | 公开(按距中心距离划分为Block/区域) | 公开(按距中心距离划分为Block/区域) |
| 特征 E(为每个区域指派存储在存储器中的帧数量) | 未公开(仅合成多帧,未按区域指派不同存储帧数) | 未公开(仅对各像素/Block计算校正增益,无指派存储帧数量) | 未公开(仅对各像素/Block计算校正增益,无指派存储帧数量) |
| 特征 F(广角镜头;划分为区域及指派帧数量为镜头参数的函数) | 未公开 | 部分公开(公开按镜头阴影/透光率划分Block,但无指派存储帧数量) | 部分公开(公开按镜头阴影/透光率划分Block,但无指派存储帧数量) |
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## 三、 对比文件原文详细出处分析
### 1. D1(US20060007327A1)
* **公开号**:US20060007327A1
* **特征 A**:公开。见[0035]“`The image sensor 16... function as an imaging device... to obtain an image signal...`”。
* **特征 B**:公开。见[0045]、[0053]、[0072],通过 `ranging operator 36` 和 `camera controller 40A` 提取运动目标图像并分析亮度/对焦。
* **特征 C**:**未公开**。D1未涉及捕获、存储或计算相机本身安装位置或倾斜方位。
* **特征 D**:实质公开。见[0010]、[0060]“`combining the plural images such that respective positions of moving-subject images in the plural images are substantially identical...`”及[0088],D1将图像划分为运动主体部分与背景部分(ROI)。
* **特征 E**:**未公开**。D1虽然在连续拍摄中抓取多帧(K帧),但其对整张图像的所有区域采集并存储相同的帧数,并没有“为不同区域指派不同存储帧数量”的构思。
* **特征 F**:**未公开**。D1采用普通拍摄镜头(taking lens 10),未涉及广角镜头参数对图像进行区域划分并据此指派区域存储帧数的技术。
### 2. D2(KR1020060016648A)
* **公开号**:KR1020060016648A
* **特征 A**:公开。见[48]“`센서부(110)는 CFA... 및 A/D 컨버터(120)를 포함한다.`”。
* **特征 B**:公开。见[52]、[59]“`보정 처리부(130)는 각 영상 신호의 루미넌스(Luminance) 분석, RGB 각각의 게인(Gain) 및 레벨(Level) 분석...`”。
* **特征 C**:**未公开**。D2主要针对芯片及镜头光轴阴影校正,不涉及相机空间安装位置/方位的检测。
* **特征 D**:公开。见[33]、[53]、[62]“`중심 픽셀에서의 거리에 따라 구분되는 블록...`”,D2根据距中心像素的距离将图像划分为多个 Block(区域)。
* **特征 E**:**未公开**。D2是对划好的 Block 施加不同的 Gain/Level 乘法校正运算(校正阴影暗度),并非“为每个区域指派存储在存储器中的帧数量”。
* **特征 F**:**部分公开**。D2公开了因镜头边角衰减(镜头阴影,[24]-[27])而按距离划分区域,但未公开广角镜头结合“指派各区域存储帧数量”的特征。
### 3. D3(WO2006019209A1)
*(注:D3与D2为同一族专利,技术内容基本一致)*
* **公开号**:WO2006019209A1
* **特征 A**:公开。见 [p0177]-[p0178]。
* **特征 B**:公开。见 [p0199]-[p0201]。
* **特征 C**:**未公开**。
* **特征 D**:公开。见 [p0066]“`block compensation values for blocks grouped according to the distance from the center pixel...`”。
* **特征 E**:**未公开**。仅公开基于区域计算亮度补偿系数,未公开指派存储帧数。
* **特征 F**:**部分公开**。仅公开基于镜头光电阴影划分区域,未公开基于广角镜头参数指派存储帧数。
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## 四、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的确定
在创造性分析中,**D2(KR1020060016648A)/ D3(WO2006019209A1)** 最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)。
* **整体解决的技术问题与技术效果对比**:
* **本专利**:解决广角/鱼眼镜头导致的图像外围光照损失(暗度)和失真问题,同时降低存储器容量需求与计算资源消耗。
* **D2 / D3**:解决图像传感器由于镜头几何特征及光照衰减导致的阴影(Lens Shading)和边缘信号衰减问题,旨在保持原始图像质量。技术领域与技术问题高度重合。
* **D1**:解决追随摄影(Camera Panning)中需要专业操作的问题,技术问题为运动物体合成与背景流动效果,与本专利通过区域差异化存储解决镜头边缘失真/低照度的出发点差异较大。
因此,**D2/D3** 在技术领域、解决的技术问题及基本划分思路(基于镜头边缘衰减特性划分图像区域)上均与本专利最为接近。
### 2. 区别技术特征与技术效果
以 **D2/D3** 为最接近对比文件,权利要求1与其相比,区别技术特征在于:
1. **特征 C**:传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的**位置或者方位**的装置;
2. **特征 E与部分F的结合**:**为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量**,且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是**广角镜头的镜头参数的函数**(D2/D3仅为按区域计算增益参数,并非按区域指派存储不同帧数)。
**上述区别特征达到的技术效果**:
通过针对广角镜头失真及相机安装方位特征,动态/静态地对图像不同区域指派不同数量的存储帧数(如边缘区求和/累积更多历史帧,中心区指派较少帧),在有效补偿广角镜头外围照度衰减、提升外围运动检测能力的同时,**大幅降低了全帧存储所需的存储器容量和视频处理计算功耗**。
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## 五、 无效请求的最薄弱技术特征与进一步检索策略
### 1. 最薄弱的技术特征(专利权的防线)
权利要求1中最具创造性、在现有对比文件(D1-D3)中**完全未被公开的实质性特征**是:
> **“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量,并且...是该广角镜头的镜头参数(或传感器位置/方位)的函数”**(特征E及F的限定)。
* **薄弱点分析**:D2/D3 已经公开了“根据镜头阴影/边缘衰减将图像按距中心距离划分为不同区域(Block)并分别处理”;D1 已经公开了“通过连续拍摄多帧(累积/叠加多帧)来改善特定目标的成像”。本专利将这两者结合,提出了“**按区域分配不同存储帧数(多帧累积)**”的思想。如果能检索到在图像处理领域将“多帧降噪/多帧曝光”与“图像区域分割(ROI/镜头阴影划分)”结合的技术文献,权利要求1将极易被击破。
### 2. 进一步对比文件检索策略
针对上述最薄弱特征,建议采取以下精准检索策略:
1. **关键词组合策略(中/英/日/韩)**:
* `广角` / `鱼眼` / `镜头阴影` / `边缘衰减` / `外围`
* *(Wide angle / Fisheye / Lens shading / Peripheral / Vignetting)*
* **结合** `多帧` / `帧累积` / `帧合成` / `帧数量` / `降噪` / `曝光`
* *(Multi-frame / Frame accumulation / Temporal noise reduction / Frame count / Exposure integration)*
* **结合** `分区` / `区域` / `ROI` / `指派` / `分配`
* *(Region / Zone / Segment / Partition / Assign / Allocate)*
2. **IPC / CPC 分类号交叉检索**:
* **H04N 23/68** 或 **H04N 23/69**(镜头参数控制与图像处理)
* **H04N 5/232**、**H04N 23/70**(曝光控制、多帧合成)
* **H04N 5/217**、**H04N 23/81**(消除或减少影响的装置,如阴影校正、噪声抑制)
* **G06T 5/00**、**G06T 5/50**(图像增强、多帧图像组合)
3. **核心检索逻辑(逻辑表达式)**:
* `(Fisheye OR "wide angle" OR "lens shading" OR vignetting) AND ("multi-frame" OR "frame count" OR "number of frames" OR "frame accumulation") AND (region OR zone OR block OR area)`
* 重点寻找**监控相机(Surveillance camera)**或**车载广角相机(Automotive wide-angle camera)**领域的专利文献。这类领域早期常为了节省算力和存储,采用“中心单帧、外围多帧叠加(或时域低通滤波)”的防噪/增强算法。
# 目标专利权利要求与对比文件分析报告
## 一、 权利要求解释与技术特征拆解
依据目标专利说明书(CN104115486B)对权利要求1进行全面解读。本专利旨在解决使用广角/鱼眼镜头时外围图像失真、照明不足(边缘变暗)以及监控运动物体时导致计算与存储资源消耗过大的技术问题(说明书[0003]-[0005])。
```
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ 权利要求 1 (视觉系统) │
└──────────────────────┬───────────────────────┘
│
┌───────────────────────────┼───────────────────────────┐
│ │ │
[技术特征A] [技术特征B/C] [技术特征D/E/F]
图像传感器 传感器设定查明/ 图像划分/帧数量指派
+ 广角镜头 图像分析装置 (镜头参数函数)
```
* **技术特征A**:包括用于捕获图像($I$)的图像传感器(1)。
* *说明书解释*:指CCD/CMOS等光电成像器件(图8中标号1)。
* **技术特征B**:用于建立图像传感器参数($\text{par1}$、$\text{par2}$、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数($\text{par3}$、$\text{par4}$、$\text{par5}$、92)的图像分析装置(5)中的至少一个。
* *说明书解释*:传感器设定可为静态参数(镜头几何特征$\text{par1}$、安装位置/方位$\text{par2}$)或动态设定(91/92);图像分析装置(5)可通过分析拍摄图像计算运动量($\text{par3}$)、亮度分布/直方图($\text{par4}$)、运动尺寸($\text{par5}$)等(段落[0022]、[0061]-[0062])。
* **技术特征C**:其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置。
* *说明书解释*:例如传感器安装在墙角或天花板上的高度、倾角或实际地点信息,可通过安装时设定或传感器自身推断(段落[0019]、[0061])。
* **技术特征D**:图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域。
* *说明书解释*:将视场划分为不同带状、环形或矩形区域,划分依据依赖于传感器参数或图像参数(段落[0009]、[0054]、[0063])。
* **技术特征E**:用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量。
* *说明书解释*:不同区域指派不同的历史叠加帧数(如中心1帧、外围多帧),以减小存储与计算开销,同时通过多帧累积解决边缘暗斑与噪声(段落[0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F**:其中该图像传感器还包括广角镜头;并且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。
* *说明书解释*:图像传感器配备广角或鱼眼镜头,由于广角镜头存在边缘放大率降低与光照衰减,因此基于广角镜头的焦距、光学畸变曲线等镜头参数($\text{par1}$)来划分区域(如距光轴的距离)并指派存储帧数(如外围指派更多帧以增加累积曝光或增强运动检测)(段落[0018]、[0049]-[0050]、[0063])。
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## 二、 逐篇对比文件公开性分析
### 1. D1:JPH08241414A(移动物体检测追迹装置及阈值决定装置)
* **公开出处分析**:
* **特征A(公开)**:说明书[0002]、[0004]段及图15公开了使用监视相机(图像传感器)捕获原图像并输入存储器。
* **特征B(部分公开)**:说明书[0019]-[0023]及图1-图4公开了“動き情報抽出部21”与“画像分割部10”,可分析图像提取光流(运动信息,对应图像参数)。但未明确公开建立传感器本身的参数。
* **特征C(未公开)**:文中未涉及传感器自身位置或方位的捕获/存储/计算装置。
* **特征D(公开)**:说明书[0023]、[0028]、[0030]段及图1公开了“画像分割部10”,将图像划分为多个区块(如 $16 \times 16$ 像素块),且在[0032]段公开了根据运动信息(オプティカルフロー)调整各分割区域的处理参数。
* **特征E(实质公开)**:说明书[0032]段及图2公开了“フレーム間隔制御部23”,根据各分割区域的运动信息动态计算并输出该区域进行差分计算所需的帧间隔(“フレーム間隔”),进而控制“遅延フレームメモリ31”中针对该区域所需要存储/延迟的过去帧数(说明书图3段落[0034]:“遅延フレームメモリ31は…フレーム間隔数だけ以前のフレーム内容を記憶する”)。其本质即为给每个图像区域指派要被存储在存储器中的帧数量。
* **特征F(未公开)**:D1使用的是普通监视相机,未提及广角镜头,更未说明区域划分及帧数指派是广角镜头参数的函数。
### 2. D2:JPH08293075A(人体检测装置)
* **公开出处分析**:
* **特征A、F(部分公开)**:说明书[0010]段及图1公开了CCD相机(10),且明确配备有“水平画角100°、垂直画角75°的超广角镜头(12)”。
* **特征B、C(部分公开)**:说明书[0010]段公开了CCD相机安装在地上高2.5m处,面向侵入者检测区域俯角约41°。
* **特征D(公开)**:说明书[0011]-[0014]段及图5公开了“ゾーン分けテーブル22”(区域划分表),根据距离相机的远近及透视成象规律,将1画面分割为47个不同大小的监视区域(ゾーン101~403)。
* **特征E(未公开)**:D2通过对各区域内像素做平均化降维处理(生成1字节数据),并比较第1数据存储器(26)与第2数据存储器(28)中的对应帧数据,其存储的均为单帧平均化后的结果,未涉及为不同区域指派不同数量的帧(多帧累积/延迟)存储在存储器中。
* **特征F(未完全公开)**:虽公开了超广角镜头,但区域划分是依据物体在视角中的远近成象尺寸(透视规律),未体现基于广角镜头固有参数(如畸变、光照衰减)来指派存储帧数。
### 3. D3:JPH11261868A(鱼眼镜头相机装置及其图像畸变矫正方法)
* **公开出处分析**:
* **特征A、F(部分公开)**:说明书[0005]、[0048]段及图1公开了包括鱼眼镜头(1-1)与CCD撮像装置(1-2)的鱼眼相机系统。
* **特征B(部分公开)**:说明书[0075]-[0086]段及图5公开了从捕获的鱼眼图像本身自动提取图像中心位置($\text{Xbase}, \text{Ybase}$)、水平/垂直半径($\text{Rh}, \text{Rv}$)及焦距 $f$ 等参数(即传感器/图像参数)。
* **特征C(未公开)**:说明书[0061]-[0065]段讨论了相机安装角(相机朝向),但这是为了在图像矫正时输入旋转矩阵,未公开自动捕获/计算相机位置或方位。
* **特征D(部分公开)**:说明书[0034]、[0107]-[0109]段公开了根据图像特征或极坐标转换把鱼眼图像划分为不同区域(如矩形ROI或扇形区域)。
* **特征E(未公开)**:未公开根据区域指派不同的帧存储数量。
* **特征F(未公开)**:虽然采用了鱼眼镜头,并利用镜头参数进行坐标还原与几何畸变矫正,但其区域划分主要用于ROI提取与畸变矫正,并未建立“区域划分及帧数量指派是广角镜头参数的函数”这一技术方案。
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## 三、 对比文件特征比对表格
| 目标专利权利要求1技术特征 | D1 (JPH08241414A) | D2 (JPH08293075A) | D3 (JPH11261868A) |
| 技术特征A:图像传感器 | 公开<br>(说明书[0004],图15) | 公开<br>(说明书[0010],CCD相机10) | 公开<br>(说明书[0048],CCD1-2) |
| 技术特征B:传感器设定查明装置 / 图像分析装置 | 部分公开<br>公开了图像分析提取运动(オプティカルフロー)[0032] | 未明确公开<br>仅公开固定预设区域参数 | 部分公开<br>公开了分析图像提取镜头中心与焦距等参数[0075] |
| 技术特征C:捕获/存储/计算图像传感器位置或方位 | 未公开 | 部分公开<br>仅提及固定安装高度与俯角[0010] | 未公开<br>仅提及旋转矩阵矫正[0064] |
| 技术特征D:图像划分装置(基于参数将图像划分为区域) | 公开<br>(说明书[0030],画像分割部10) | 公开<br>(说明书[0011],ゾーン分けテーブル22) | 部分公开<br>(说明书[0107],划分提取区域) |
| 技术特征E:为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 实质公开<br>(说明书[0032],根据运动指派不同区域的帧间隔/延迟帧数) | 未公开<br>仅存储单帧平均化数据 | 未公开<br>仅涉及单帧/双帧图像矫正与ROI提取 |
| 技术特征F:包括广角镜头,且划分区域和指派帧数量是广角镜头参数的函数 | 未公开<br>未涉及广角镜头及镜头参数函数 | 部分公开<br>公开超广角镜头[0010],但未将帧数指派作为镜头参数函数 | 部分公开<br>公开鱼眼镜头及其焦距等参数[0048],但未结合区域帧数量指派 |
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## 四、 最接近对比文件分析与创造性评估
### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (JPH08241414A)** 最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)。
* **理由**:
1. **技术领域与根本机制一致**:D1与目标专利均属于计算机视觉与图像处理领域,旨在解决视频监控中运动目标检测的存储与计算开销问题。
2. **核心控制架构高度重合**:D1公开了“图像划分(划分区域)+ 运动分析 + 动态控制各区域的帧间隔/延迟帧存储数量(特征A、B、D、E)”的技术方案,构成了目标专利控制逻辑(即按区域指派存储帧数)的最主要技术骨架。
* **备选最接近对比文件**:**D2 (JPH08293075A)**。若侧重于“广角/鱼眼光学系统+图像区域划分”,D2公开了带超广角镜头的摄像机以及将广角视场按透视规律划分为不同尺寸区域的方案。
### 2. 区别技术特征与解决的技术问题
以 **D1** 为最接近对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的区别技术特征在于:
1. **特征F**:图像传感器还包括**广角镜头**,且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是**该广角镜头的镜头参数的函数**;
2. **特征C**:传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器的**位置或方位**的装置,且图像划分和/或帧数量指派可进一步作为传感器位置/方位的函数。
**目标专利实际解决的技术问题**:
如何针对广角/鱼眼镜头固有的边缘图像失真与光照衰减(边缘变暗)问题,优化图像分割与存储资源分配,在不显著增加昂贵硬件成本的前提下提升边缘区域的图像质量与检测精度。
### 3. 创造性与最薄弱技术特征分析
* **技术结合与显而易见性评估**:
* D2和D3虽然均公开了广角/鱼眼镜头(特征F的一部分),但其引入广角镜头均是为了扩大监控视场。
* D2中的区域划分是基于人影在视场中的透视大小(近大远小);D3中的镜头参数(焦距、半径)仅用于图像的展平矫正(De-warping)或坐标转换。
* 没有任何对比文件给出过“**将广角镜头的镜头参数(如光圈角、畸变率、边缘光照衰减特性)作为函数,来决定图像区域划分以及各区域应存储/累积的帧数量(特征F)**”的技术教导。
* **无效请求中最薄弱的技术特征**:
目标专利中最薄弱、最容易被公知常识攻破的特征是 **特征C(捕获/存储/计算相机的安装位置或方位)**。因为在安防监控领域,输入相机的安装高度、倾角或俯仰角(如D2中明确提到的“地上高2.5m、俯角41°”)属于本领域的常规选择和公知常识。
**最坚固的核心特征(防线)**:
**特征F中“把图像划分为区域和指派帧数量是广角镜头的镜头参数的函数”**。现有技术(D1-D3)仅将镜头参数用于“几何矫正”,或仅将运动/透视用于“区域划分”,未将“广角镜头参数”与“区域化帧存储数量分配(用于边缘补偿或去噪)”相融合。
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## 五、 进一步对比文件检索策略
若要对目标专利权利要求1发起无效宣告请求,现有的D1+D2+D3组合仍存在突破口防线(特征F的结合教导)。建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索要素表达(Key Concepts & Expansion)
| 检索要素 | 中文关键词 | 英文关键词 | IPC/CPC 分类号 |
| 要素1:广角/鱼眼镜头 | 广角、鱼眼、畸变、边缘衰减 | wide angle, fisheye, lens distortion, peripheral illumination, vignetting | G02B13/06 (广角/鱼眼镜头)<br>H04N23/55 (光学元件集成) |
| 要素2:区域划分/ROI | 区域划分、分块、感兴趣区域、带状区域 | image segmentation, region division, zone, ROI, block-based | G06T7/11 (图像分割)<br>H04N19/167 (基于ROI的视频编码) |
| 要素3:按区域帧指派/多帧累积 | 帧数、帧间隔、多帧累积、自适应曝光、存储帧 | frame count, number of frames, temporal accumulation, frame integration, multi-frame storage, exposure compensation | H04N25/53 (自适应曝光/多帧)<br>H04N19/132 (按帧率/采样控制) |
### 2. 核心结合检索策略(Search Formula Build)
* **策略一:广角镜头补偿 + 多帧累积/帧率控制(针对特征F)**
* *逻辑*:寻找将“鱼眼/广角镜头的边缘光强衰减(Vignetting)或大畸变”与“增加外围区域多帧累积(Temporal Frame Integration / Accumulation)或提高该区域存储帧数”相结合的文献。
* *表达*:`(fisheye OR "wide angle") AND (vignetting OR "peripheral attenuation" OR distortion) AND ("frame accumulation" OR "multi-frame" OR "frame rate" OR "number of frames") AND (region OR zone OR segment)`
* **策略二:监控相机安装位置/方位 + 图像自适应分区块存储(针对特征C+D+E)**
* *逻辑*:检索根据相机的安装倾角/天花板位置(Camera Orientation / Pose),将视场分割为近景/远景带(Bands),并对远景/近景指派不同帧率或帧缓存深度(Frame Buffer Depth)的专利。
* *表达*:`("camera orientation" OR "camera height" OR "pitch angle" OR "installation position") AND (segmentation OR division) AND ("frame buffer" OR "frame count" OR "temporal sampling")`
* **策略三:非均匀采样与基于镜头特性的视频编码/存储(扩展领域)**
* *逻辑*:重点排查飞利浦(Philips,即原专利权人)、安讯士(Axis)、海康威视(Hikvision)、松下(Panasonic)等在2010年-2013年(优先权日前)关于全景/鱼眼安防相机的视频编码与帧率控制专利。
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## 六、 总结与建议
1. **创造性现状**:当前对比文件 **D1** 公开了基于运动特征的区域划分与动态帧间隔/存储控制;**D2** 公开了超广角镜头及透视区域划分;**D3** 公开了鱼眼镜头参数提取。但三者组合仍难以直接覆盖 **“基于广角镜头参数(特征F)来决定区域划分及帧存储数量”** 这一关键技术点。
2. **无效突破口**:下一步检索应重点寻找将**广角镜头光照/失真特性**与**多帧图像合成/累积存储**相结合的文献,以补齐特征F的教导,从而形成杀伤力更强的对比文件组合(D1 + 新检索文献)。
作为经验丰富的专利代理师,我针对目标专利CN104115486B权利要求1的技术特征,结合目标专利说明书的本意解释,与对比文件(D1: US20080043117A1, D2: JP2009065519A, D3: US20100002071A1)进行深度比对分析如下。
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## 一、 目标专利说明书对权利要求1的技术特征解释
根据目标专利说明书(CN104115486B)的记载,对权利要求1的各项技术特征解释如下:
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释:** [0002]及[0048]段指出,图像传感器(如CMOS/CCD)用于获取视场内的图像,可广泛应用于监控、环境监测、机器人导航或智能路灯等系统。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释:** [0061]-[0063]段明确,传感器设定参数包括镜头系统参数(par1,如几何形状、焦距)或物理位置/方位(par2);图像参数包括过去的运动检测量(par3)、亮度分布图/直方图(par4)、运动尺寸(par5)。两者只需具备其一即可作为划分依据。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释:** [0019]及[0057]段指出,相机常安装在靠近墙壁或天花板角落处,其空间放置位置和倾斜方位会导致近大远小的特定失真,通过捕获/存储/计算该位置和方位信息,可将图像划分为平行带(如附近带与远景带)。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释:** [0009]及[0050]段指出,根据镜头几何结构、传感器位置/方位、亮度分布或运动检测等参数,将图像划分为中心区/外围区、圆形带或平行带等不同区域(ROI)。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释:** [0008]-[0009]及[0050]段指出,核心在于“按区域差异化存储帧数”。例如中心区分配1帧,外围区/远景区分配多帧(如3-10帧)进行求和/累积曝光或自适应运动检测,从而降低对存储器和计算资源的需求。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数`
* **说明书解释:** [0003]、[0018]及[0056]段强调,广角/鱼眼镜头存在外围成像分辨率低、光照损失严重及视运动失真的固有缺陷。通过将镜头参数(如光轴距离、镜头几何畸变属性)作为函数,实现从中心到外围梯度增加存储帧数(如中心1帧、外围多帧求和),以补充外围曝光与增强外围运动检测。
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## 二、 对比文件特征比对与公开性分析
### 1. 详细特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | 目标专利CN104115486B对应条款 | D1 (US20080043117A1) | D2 (JP2009065519A) | D3 (US20100002071A1) |
| A: 包括用于捕获图像的图像传感器 | [0048], 图8(1) | 公开 [0022] Sensor 110 | 公开 [0012] イメージャ12 | 公开 [0065] Image sensor 140 |
| B: 传感器设定查明装置/图像分析装置至少之一 | [0061]-[0063], 图8(3,5) | 公开 [0059] Pixel value analysis part 210 | 公开 [0017] 歪み特性、点滅物体検出 | 公开 [0066] Image processing circuit 145 |
| C: 传感器设定查明装置包括捕获/存储/计算传感器位置或方位的装置 | [0019], [0061] par2 | 未公开(仅涉及像素在阵列中的物理位置坐标,非传感器空间位置/方位) | 未公开 | 未公开(仅提到了PTZ姿态指令,未公开基于传感器安装位置/方位进行分区和指派帧数) |
| D: 图像划分装置,作为参数函数将图像划分为区域 | [0050], [0063], 图8(6) | 公开 [0014], [0062] 按距中心像素距离将图像分组为Block | 公开 [0017] 基于广角镜头歪み特性划分为指定领域R1和指定外领域R2 | 公开 [0075], [0078] 从广角图像中提取多个ROI区域 |
| E: 为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | [0008]-[0009], [0050], 图2 | 未公开(D1存储的是单帧内不同Block的增益/电平补偿值系数,非“帧数量”) | 公开 [0016], [0017] 为指定领域R1指派读取多帧(如60fps),指定外领域R2指派读取单帧(30fps),存入图像存储器24 | 未公开(D3仅公开提取不同ROI进行缩放/合成或改变帧率传输,未公开为不同区域指派不同存储帧数) |
| F: 图像传感器包括广角镜头;划分区域和指派帧数是广角镜头参数的函数 | [0018], [0022], [0049] | 部分公开 [0005] 提到了外围镜头及遮光,但无“广角镜头参数函数指派存储帧数” | 公开 [0012], [0017] 广角镜头11,根据广角镜头的歪み特性(畸变函数,图4(c))划分为R1/R2,并指派不同帧数 | 部分公开 [0055], [0064] 提到鱼眼/广角镜头校正,但无“基于广角镜头参数指派存储帧数” |
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### 2. 对比文件原文分析与详细出处
#### **D1 (US20080043117A1 - Method and Apparatus for Compensating Image Sensor Lens Shading)**
* **技术特征A (公开):** [0022]段 “`the imaging device 100 according to the invention comprises a sensor 110...`”,毫无异议公开了图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0059]段 “`The pixel value analysis part 210 uses the digital image signals... to analyze the luminance data, gain data, and level data corresponding to each pixel...`”,公开了分析图像信号并建立参数的分析装置。
* **技术特征D (公开):** [0014]段 “`generating and storing block compensation values for blocks grouped according to the distance from the center pixel...`”,公开了根据距中心距离(镜头遮光参数)将图像划分区块。
* **技术特征E、F (未公开):** D1解决的是镜头阴影/暗角(Lens Shading)的静态信号幅值补偿问题,其存储在寄存器表中的是针对每个Block的**增益(Gain)与电平(Level)补偿系数**([0016]段),完全没有涉及“为不同区域指派不同的**存储帧数量(number of frames)**”的构思。
#### **D2 (JP2009065519A - Image processing apparatus)**
* **技术特征A (公开):** [0012]段 “`広角レンズ11と...イメージャ12と`”,公开了带广角镜头的图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0017]段 “`広角レンズ11の歪み特性に基づいて行う`”,公开了基于广角镜头畸变特性建立划分参数。
* **技术特征D (公开):** [0017]段 “`歪みの度合いr'が予め設定された閾値TH以上となる領域を指定領域R1、歪みの度合いr'が閾値TH未満となる領域を指定外領域R2とする`”,公开了基于畸变程度划分区域。
* **技术特征E (实质公开/毫无异议公开):** [0016]段 “`イメージャ12から指定領域R1の画像データを、複数フレーム読み込むとともに、イメージャ12から指定外領域R2の画像データを1フレーム読み込む`” 及 [0018]段 “`複数フレームの指定領域R1の画像データを画像メモリ24に記憶する`”。D2明确公开了为畸变较大的外围区域R1指派存储多个帧(高帧率60fps下的K帧),而为中心区域R2仅指派读取/存储1个帧(30fps下的1帧),用于超分辨率合成。这实质上毫无异议地公开了特征E。
* **技术特征F (实质公开):** [0012]及[0017]段(图4(c))公开了图像传感器包含广角镜头(`広角レンズ11`),且区域划分为指定领域R1和指定外领域R2及其帧数指派是基于该广角镜头的畸变特性函数(`歪み特性...距離r与歪みの度合いr'`)决定的,完全涵盖特征F。
#### **D3 (US20100002071A1 - Multiple View and Multiple Object Processing in Wide-Angle Video Camera)**
* **技术特征A (公开):** [0065]段 “`wide-angle optical lens 135... Image sensor 140`”,公开了带广角镜头的图像传感器。
* **技术特征B (公开):** [0066]段 “`image processing circuit 145... correct the distortion introduced by the lens-sensor combination`”,公开了图像分析与设定装置。
* **技术特征D (公开):** [0075]及[0078]段 “`extracts the portion of the wide-angle image... ROI`”,公开了将广角图像划分出不同的感兴趣区域(ROI)。
* **技术特征E、F (未公开):** D3侧重于在广角镜头下提取多个ROI生成多个虚拟PTZ视角并进行图像合成或多IP传输([0086]段),并未提出按区域指派不同“存储帧数量”的思想。
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## 三、 创造性分析:最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D2 (JP2009065519A)** 最适合作为最接近的对比文件(核心最接近对比文件)。
### 1. 技术问题与效果角度分析
* **目标专利要解决的技术问题与效果:** 解决广角/鱼眼镜头外围边缘畸变大、光照损失严重的问题,同时**为了降低存储容量和计算资源消耗**,通过将图像按广角镜头参数划分为不同区域,并为外围与中心区域指派不同的存储帧数([0004]-[0009])。
* **D2的技术问题与效果:** D2解决的是在广角镜头拍摄下,由于外围图像被压缩/失真,若对全图进行多帧高分辨率重建会导致存储容量大、计算时间长的缺陷(D2段落[0003]-[0005])。D2通过基于广角镜头畸变特性划分外围区域R1与中心区域R2,仅对外围R1存储多帧(高帧率),从而**降低存储器容量需求并缩短处理时间**(D2段落[0008])。
* **结论:** D2与目标专利在技术领域(广角镜头图像处理)、解决的技术问题(降低广角图像处理时的存储器容量与计算负荷)、技术方案(基于广角镜头参数分区并差异化指派存储帧数)以及技术效果(节约存储、提高图像质量)上高度重合,因此 **D2 是最适合的最接近对比文件**。
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## 四、 未被最接近对比文件公开的技术特征及其他对比文件状况
对比D2与权利要求1,D2公开了特征 **A、B、D、E、F**。
权利要求1相对于D2的区别技术特征在于 **技术特征C**:
> `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`(即利用摄像头的实际安装高度、角度、方位等物理位置信息来进行图像分区与帧数指派)。
### 其他对比文件(D1、D3)公开状况:
* **D1:** 未公开技术特征C。D1中的“物理位置”仅指像素在传感器芯片内部阵列中的二维平面坐标(`position of the pixels`),而非图像传感器设备本身在空间中的物理位置或方位(安装角度/高度)。
* **D3:** 未公开技术特征C。D3提及PTZ的倾斜/旋转控制,但这是控制虚拟相机的视角,未公开捕获/存储/计算传感器的空间安装位置/方位并据此进行区域划分和指派存储帧数。
**综上:区别技术特征C未被D1和D3公开。**
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## 五、 无效请求中最薄弱的技术特征
在针对权利要求1提起专利无效宣告请求时,**最薄弱的技术特征是:技术特征C**。
### 原因分析:
1. **现有证据链未直接覆盖:** 在当前的对比文件组合(D2+D1/D3)中,D2已经完整公开了基于广角镜头参数进行图像分区并差异化指派存储帧数(特征A, B, D, E, F)。但没有任何一份对比文件直接公开了“利用图像传感器的空间位置或方位(安装位置/角度)作为划分区域及指派帧数的依据”。
2. **目标专利说明书对特征C赋予了特定的技术效果:** 目标专利说明书[0019]段特别强调,相机常安装于天花板角落,其位置和方位会导致近大远小的特定失真,通过位置/方位划分平行带指派帧数能产生克服特定安装失真的技术效果。这使得专利权人在无效答辩时容易借此强调特征C带来了预期的技术效果,从而具备创造性。
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## 六、 进一步的对比文件检索策略
为了克服技术特征C并成功无效权利要求1,建议采取以下进一步的检索策略:
### 1. 扩展检索要素与分类号 (IPC/CPC)
重点针对“**传感器安装位置/姿态/角度 + 图像分区/帧率/帧存储控制**”进行组合检索:
* **IPC/CPC 分类号组合:**
* `H04N 7/18`(闭路电视系统、监控系统)
* `H04N 23/698` 或 `H04N 23/60`(摄像机姿态/安装位置相关的控制)
* `G08B 13/196`(利用摄像机的防盗报警/监控系统)
* `G06T 3/00` 或 `G06T 7/00`(图像校正与变换)
* **核心检索关键词组合(中/英/日):**
* `(相机/传感器/摄像头)` AND `(位置/方位/高度/角度/倾角/安装姿态/Pitch/Roll/Yaw/Orientation/Position/Tilt)` AND `(划分/分区/区域/ROI/Region/Zone)` AND `(帧数/帧率/帧存储/Frame rate/Number of frames/Accumulation)`
### 2. 侧重检索的应用场景领域
目标专利说明书提到了**监控(Surveillance)、智能路灯(Philips LumiMotion)、车载/机器人导航(Robot Navigation)**:
* **车载监控/ADAS领域:** 检索车载相机根据安装高度/俯角(Pitch angle)将地面视场划分为远/近区域,并对远近区域采取不同帧率/多帧累积处理的文献。
* **天花板/墙角安装监控领域:** 检索室内安防相机根据安装姿态参数(俯仰角/俯视角度)调整不同区域图像处理帧数/存储深度的专利。
### 3. 补充对比文件组合路线
* **组合路径 1(以D2为基础):** 寻找一篇公开了“在监控/车载系统中根据相机的安装位置/倾角参数对图像划分为不同区域(如近景区与远景区)”的对比文件D4,将 **D2 + D4** 组合,以“本领域普通技术人员在D2的基础上引入公知的位置/姿态参数进行区域划分属于常规选择”为由发起创造性挑战。
* **组合路径 2(找完整单篇对比文件):** 在飞利浦自身及竞争对手(如安轴Axis、海康威视Hikvision、大华Dahua、松下Panasonic、博世Bosch)的早期监控摄像头专利库中检索,查找是否已有直接公开根据安装姿态调整采样帧数/累积帧数的公知技术。
基于专利法、中国《专利审查指南》标准(特别是创造性审查的“三步法”)以及目标专利说明书与对比文件(D1、D2)的原文,作为经验丰富的专利代理师,我将为您提供全面、严谨的专利权效分析、权利要求解释、特征比对、最接近对比文件(最接近现有技术)的选择分析、薄弱特征认定以及后续检索策略。
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### 一、 目标专利权利要求1的术语与技术特征解释(结合说明书)
目标专利为 **CN104115486B**《包括图像传感器和用于分析由图像传感器所拍摄的图像的装置的视觉系统》。
根据目标专利说明书(特别是[0005]-[0022]及图8-图10),权利要求1的各项技术特征具体含义与结构关联解释如下:
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **解释:** 对应说明书中的图像捕获硬件(如鱼眼相机或CMOS图像传感器),用于采集涵盖一定视场的图像信息(说明书[0002]、[0048])。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **解释:** 传感器设定查明装置(相机设定单元3/选择器4)用于建立如镜头参数(par1)、传感器位置/方位参数(par2)或静态设定(91);图像分析装置(5)用于从捕获的图像中建立动态图像参数,如运动量(par3)、亮度分布/直方图(par4)、运动尺寸(par5)或动态设定(92)。两者至少具备其一(说明书[0061]-[0063]、[0066])。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **解释:** 传感器设定查明装置具备获取图像传感器空间物理位置(Location/Position)或安装姿态/角度(Orientation/Facing)的功能(如天花板安装、靠近墙角俯视等)(说明书[0019]、[0061])。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **解释:** 划分装置根据建立的静态传感器参数(如镜头几何参数、位置/方位)和/或动态图像参数(如亮度、运动),动态或静态地将视场/图像切分为不同的子区域(如中心区与外围环形区、平行带状区、矩形ROI区等)(说明书[0009]、[0054]-[0058])。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **解释:** 根据划分的区域属性,为不同区域分配不同的存储帧数(即过去积累/求和的帧数,如中心区域存1帧,外围区域存3帧或10帧),以达到在节省存储资源的同时补偿外围亮度/运动检测效果的目的(说明书[0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。`
* **解释:** 图像传感器配置有广角或鱼眼镜头,图像划分和按区域指派帧数的过程绑定并依赖于该广角镜头的特定镜头参数(例如镜头几何失真属性、距光轴/图像中心的距离等物理参数)(说明书[0018]、[0049]-[0050])。
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### 二、 对比文件公开情况与技术特征比对表格
本次分析涉及以下对比文件:
1. **对比文件1(D1):** JP2011023885A(发明专利,公开日:2011年2月3日)
2. **对比文件2(D2):** US20110134245A1(发明申请,公开日:2011年6月9日)
#### 1. 技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1(JP2011023885A)比对分析与出处 | D2(US20110134245A1)比对分析与出处 |
| 特征A:包括用于捕获图像的图像传感器 | 已公开。<br>出处:[0033]、图1,摄像装置315包含摄像元件/摄像部。 | 已公开。<br>出处:[0018]、[0095],包含PixeLINK PL-B776等电子摄像机/成像系统。 |
| 特征B:传感器设定查明装置和/或图像分析装置,用于建立传感器参数/图像参数 | 已公开(实质公开)。<br>出处:[0032]、[0038]-[0042]、图1,量子化参数补正器基于时空间情报偏在度(包含圆中心点、圆半径、拍摄角度等传感器/图像属性)进行建立。 | 已公开。<br>出处:[0030]-[0056],包括光格模型计算、差分图像分析(识别运动Saliency/图像Blob)、建立运动及空间参数。 |
| 特征C:传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器位置或方位的装置 | 未公开。<br>D1未涉及计算或建立传感器自身空间安装位置/方位的装置。 | 已公开。<br>出处:[0034]-[0056]、图1-图2,详细建立了摄影测量模型,计算镜头像平面中心高度H、相机相对于车辆的前后左右位置(S、B)及视场角覆盖(θ1, θ2, φ1, φ2)。 |
| 特征D:图像划分装置,作为传感器参数/图像参数的函数把图像划分为区域 | 已公开。<br>出处:[0041]-[0043]、图6-图8,根据镜头圆半径/中心(传感器参数)及累积运动向量(图像参数),将图像划分为圆中心区域、圆周边1/2压缩区域等。 | 已公开。<br>出处:[0043]-[0056]、图4,根据车辆侧窗位置(传感器方位参数)及人体运动参数,计算并在图像中划分扇形视场角区域(FOV)与感兴趣区域(ROI)。 |
| 特征E:用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 部分公开/技术手段等效。<br>出处:[0048]-[0049],在圆周边1/4压缩区对t, t+1, t+2, t+3共4帧进行积和演算/平均置换存储。但其目的是调节量子化参数和压缩率,非直接为“每个区域指派存储帧数”。 | 未公开。<br>D2对差分帧进行二值化及Blob生长,未涉及按划分区域指派并存储不同帧数量的机制。 |
| 特征F:包括广角镜头;划分区域和指派帧数量是广角镜头参数的函数 | 实质公开。<br>出处:[0002]、[0041]-[0043],采用鱼眼镜头等广角镜头,基于广角镜头的失真模型(圆中心与半径)划分区域并实施多帧积和(帧融合处理)。 | 未公开。<br>D2虽使用了鱼眼镜头([0018]),且依据鱼眼参数计算FOV([0038]),但未建立“指派存储帧数量是镜头参数函数”的教导。 |
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### 三、 详细对比文件公开性分析与最接近现有技术认定
#### 1. 对比文件详细公开性分析
* **D1(JP2011023885A)分析:**
* **公开内容:** D1公开了一种针对广角/鱼眼镜头([0002])拍摄的视频编码装置。其技术核心在于利用鱼眼镜头的应变失真(镜头参数),将图像划分为圆中心区域、圆周边1/2压缩区域、1/4压缩区域([0041]-[0043]),并通过多帧(如4帧、8帧)的积和演算/时间滤波([0048]-[0049])来降低外围区域的时间冗余度,进而修正量子化参数(QP)。
* **与权利要求1的差异:** D1虽然实现了基于广角镜头参数划分为不同区域,并在不同区域应用了不同数量的过去帧(如外围用4帧平滑/替换)进行编码,但D1的直接技术目的是为了“调整视频编码的量子化参数以提高压缩率”,其核心在**量子化参数修正**;而目标专利特征E/F明确强调**“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**以减少帧存储器/计算能力需求并提升图像质量。
* **D2(US20110134245A1)分析:**
* **公开内容:** D2公开了一种安装于车辆内部的360度鱼眼镜头监控系统。D2建立了极其详细的摄影测量模型,精确捕获和计算了相机在车内天花板的安装位置(高度H、距车边距离S、B)、方位角度以及由车窗决定的视场角([0034]-[0056])。并基于传感器位置/方位参数及广角镜头模型划分图像中的FOV和ROI区域,通过帧差法及HMM识别可疑行为。
* **与权利要求1的差异:** D2完全没有公开“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”这一特征,其对多帧的处理仅限于两帧/多帧相减(差分帧)以提取运动Blob,并没有根据广角镜头或区域来控制存储器中帧存储数量的构想。
#### 2. 最接近现有技术的确定(基于三步法标准)
在专利无效或创造性审查中,选择最接近的对比文件(最接近现有技术)通常遵循以下标准:**(1) 技术领域相同或最接近;(2) 解决的技术问题最相似;(3) 公开的技术特征最多。**
**判定结论:最接近的对比文件应选择 D1(JP2011023885A)。**
* **原因分析:**
1. **技术领域与手段高度契合:** 目标专利与D1均致力于解决“广角/鱼眼镜头由于外围失真和照明损失/信息密度不均导致处理效率低、开销大”的问题。
2. **核心控制机制契合:** D1与目标专利的核心手段高度重合——均是利用广角镜头的失真物理参数,将图像划分为不同区域(中心区 vs 外围区),并针对外围区域利用过去多帧(如2帧、4帧、8帧)进行积和/时域处理(对应目标专利的“指派/累积多帧”)。
3. **技术问题重合度高:** 两者均旨在通过对图像外围和中心进行差异化的多帧时域处理,来降低数据冗余、提升图像/视频处理效率。
*(注:D2虽然公开了特征C中极为具体的“传感器位置/方位计算”,但D2的立足点是车辆周边安全监控与人体行为识别,其未关注“广角镜头失真导致存储器/数据量过大”这一底层图像存储与处理的算力优化问题,因此不适合单独作为第一最接近现有技术,但适合作为组合对比文件。)*
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### 四、 创造性与最薄弱技术特征分析(无效攻击视角)
#### 1. 区别技术特征认定(以D1为最接近现有技术,结合D2)
若以 **D1** 作为最接近的现有技术:
* **区别特征1:** 权利要求1中的技术特征C——“传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置”。
* **区别特征2:** 权利要求1中的技术特征E/F中关于“**为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量**”这一具体的存储资源分配与控制机制(D1是以多帧积和修正量子化参数为目的,而目标专利是直接指派存储器中的存储帧数)。
#### 2. 区别特征在现有技术中的教导与结合可能性(D1 + D2 组合攻击)
1. **关于区别特征1(传感器位置/方位):**
* **D2的教导:** D2([0034]-[0056]、图1-2)明确公开了在鱼眼监控系统中,通过建模计算图像传感器的安装位置(H、S、B)和方位(视场角限制),并利用该位置/方位参数划分图像中的FOV和ROI区域(公开了特征C及特征D的一部分)。
* **结合逻辑:** 本领域技术人员在面对D1时,为了将D1的广角监控系统安装于特定环境(如车辆或房间天花板/墙角),极其自然地有动机引入D2中公开的“传感器位置与方位计算”技术,以根据相机的具体安装姿态来精准调整图像划分区域。这种结合属于本领域的常规技术选择。
2. **关于区别特征2(指派存储在存储器中的帧数量):**
* **技术实质对比:** D1在[0048]-[0049]中记载了“根据划分的区域(圆周边1/4压缩区),对t, t+1, t+2, t+3时刻的4个帧进行积和演算/图像置换”。
* **无效突破口(最薄弱特征):** 目标专利的**“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**是本案**最薄弱的技术特征**。
* *理由:* 在图像处理和视频编码领域,针对不同图像区域应用不同数量的历史帧(例如外围求和3-10帧以增强亮度/抑制噪声,中心仅留1帧以防模糊),其物理本质就是“时域多帧滤波/累积曝光”。D1已经公开了在图像外围区域读取并融合多帧(4帧/8帧)的思想。将“对多帧进行处理”顺理成章地落脚为“在存储器中为该区域分配/指派存储该数量的帧”,对于本领域普通技术人员而言,仅属于**实现细节的等同替换或显而易见的技术选择**,并不具备突出的实质性特点和显著的进步。
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### 五、 无效请求攻防总结与进一步对比文件检索策略
#### 1. 无效攻击主打组合路线
* **主攻路线(创造性路线):D1 + D2 (+ 本领域常规技术人员公知常识)**
* **逻辑构架:**
1. D1构成了权利要求1的绝大部分技术特征,特别是“广角镜头失真 + 划分区域 + 基于区域应用不同数量的历史帧处理”这一核心技术构架。
2. D2公开了“捕获/计算图像传感器的位置或方位,并以此划分图像区域”的技术特征(补足特征C)。
3. 在D1和D2结合的基础上,将D1中“在外围区域积和/融合4帧/8帧”具体化为“为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量(特征E)”,属于本领域技术人员在实现数据存储管理时的常规官能设计(或被D1实质公开)。因此,权利要求1不具备创造性。
#### 2. 进一步的对比文件补充检索策略(针对“薄弱特征”的精准打击)
为了彻底击穿“为不同图像区域指派/存储不同帧数以节省存储器/降噪/去模糊”这一特征,建议展开**补充检索(Targeted Prior Art Search)**,策略如下:
1. **检索主题与逻辑扩充:**
* **核心关键词结构(中/英/日):**
* (广角 OR 鱼眼 OR 畸变 OR 视场)AND(区域划分 OR ROI OR 分区)AND(多帧 OR 帧数 OR 存储器 OR 帧缓冲 OR 帧累积)AND(降噪 OR 曝光 OR 运动模糊 OR 存储节省)
* *(Fisheye OR Wide-angle OR Distortion) AND (Region/Zone OR ROI OR Partition) AND (Frame number OR Memory OR Frame buffer OR Multi-frame) AND (Exposure OR Noise OR Storage/Memory reduction)*
* **分类号(IPC / CPC)锁定:**
* `H04N 23/698`(针对广角/鱼眼相机的细节)
* `H04N 19/167`(基于感兴趣区域ROI的视频编码/存储)
* `H04N 5/232` / `H04N 23/60`(基于图像分析的相机控制/帧处理)
* `G06T 5/50`(利用多幅图像结合的图像增强/多帧累积)
2. **重点检索方向:**
* **方向A(车载/监控防抖与降噪专利):** 重点检索海康威视、大华、安 Axis、松下(Panasonic)、索尼(Sony)在 2013 年(目标专利优先权日)以前关于“动态/自适应多帧降噪(MFNR)”的专利。此类专利常有“中心运动大存1帧,边缘运动小或暗区累积存多帧”的记载。
* **方向B(CMOS图像传感器/DSP芯片控制专利):** 检索Sensrim、OmniVision、Mobileye等关于分区域控制帧缓冲区(Frame Buffer Allocation per Region)的底层硬件专利。
资深专利代理师为您提供针对目标专利(CN104115486B)权利要求1的专业侵权/无效分析报告。
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## 一、 权利要求1的解构与说明书解释
根据《专利审查指南》及中国专利法第26条第4款,权利要求应结合说明书及附图进行广义与特定实施例的解释。
### 1. 权利要求1解释
* **技术特征A:** `包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释:** 包含但不限于包含鱼眼镜头、广角镜头的相机/成像芯片(如CMOS/CCD),用于获取监控或环境图像(说明书[0002]、[0036])。
* **技术特征B:** `用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释:**
* 传感器参数包含:镜头参数(如几何属性par1)、传感器位置/方位(par2、91)。
* 图像参数包含:亮度分布/直方图(par4)、运动检测数量/尺寸(par3、par5、92)。
* 装置可为硬件、软件逻辑或其结合([0061]-[0063])。
* **技术特征C:** `其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释:** 相机安装在天花板、墙角时的倾角、高度等空间方位或物理地点信息,用于推断远近失真([0019]、[0061])。
* **技术特征D:** `图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释:** 根据镜头几何失真、安装方位或亮度/运动信息,将图像分割为中心/外围圆形带或平行带等多个ROI区域([0050]、[0057])。
* **技术特征E:** `用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释:** 针对不同划分区域(如中心 vs 外围),分配并存储不同数量的历史帧(例如中心1帧,外围多帧/如4-10帧),用于后续累积曝光或运动检测([0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F:** `其中该图像传感器还包括广角镜头;并且中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数`
* **说明书解释:** 核心限定在于**广角镜头的光学/几何镜头参数(静态参数)**决定了划区逻辑和帧数分配(例如越靠近外围边缘失真越大、光通量越低,因此指派更多帧数以累积曝光或提升敏感度)([0018]、[0022])。
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## 二、 专利特征比对表
各对比文件标记如下:
* **D1:** JP2010034799A(公开号:JP2010034799A)
* **D2:** JP2010239267A(公开号:JP2010239267A)
| 权利要求1的技术特征 | 对比文件 D1 (JP2010034799A) 比对分析与详细出处 | 对比文件 D2 (JP2010239267A) 比对分析与详细出处 |
| 技术特征A: 包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1) | 【实质公开】<br>公开了包含镜头部10及集光成像的图像传感器部11(イメージセンサ部11)。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* | 【实质公开】<br>公开了包含镜头14及CCD/CMOS固体撮像素子74的撮像部。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* |
| 技术特征B: 用于建立图像传感器参数的传感器设定查明装置和/或用于建立图像参数的图像分析装置 | 【实质公开】<br>公开了控制部15(建立检测区域位置/坐标/尺寸等传感器设定信息)和动体检测部17(分析图像辉度值/运动)。<br>*出处:说明书段落[2](控制部15、動き検出部17)* | 【实质公开】<br>公开了动体检测部203/204分析图像建立运动向量/脸部区域(图像参数),以及CPU 50建立曝光/增益等设置。<br>*出处:说明书段落[2]、图1* |
| 技术特征C: 传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器位置或方位的装置 | 【实质公开】<br>公开了根据相机的设置方法(设置位置、方向)以及结构调整检测块形态与坐标。<br>*出处:说明书段落[2](“カメラシステムの構造、設置方法による…”)* | 【未公开】<br>未明确公开专门捕获/存储/计算相机本身空间位置或安装方位的装置。 |
| 技术特征D: 图像划分装置,用于作为建立的传感器参数/图像参数的函数把图像划分为区域 | 【实质公开】<br>控制部根据镜头特性(失真/畸变)或相机设置将图像划分为多个不同尺寸/形状的检测块(检测区域)。<br>*出处:说明书段落[2]、图2(B)、图3(B)* | 【实质公开】<br>动体检测部或控制部将图像分割为多个所定区画(矩形/区域)。<br>*出处:说明书段落[2](“所定の区画ごとに…)、图7* |
| 技术特征E: 用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 【实质/隐性公开】<br>为了实现不同区域的不同检测距离/敏感度,控制部通过抽帧/间引处理(间引き处理部16),改变不同检测块采集/存储的时钟与帧同步序列。<br>*出处:说明书段落[2]、图4-图6* | 【实质公开】<br>根据有无动体/区域划分,切换第一补正(单帧增益)与第二补正(多帧加算/加算其他画像),即针对不同区域指派合成/存储的帧数(单帧 vs 多帧加算)。<br>*出处:说明书段落[2]、第3实施形态段落[2]* |
| 技术特征F: 包含广角镜头;划分区域和指派帧数是广角镜头的镜头参数的函数 | 【部分/实质公开】<br>公开了使用广角镜头(广角レンズ),并根据广角镜头的像差失真(収差歪み)来划分和调整检测块分布。<br>*出处:说明书段落[2]、图3(B)* | 【未公开/未结合】<br>虽然涉及周边减光补正(光学系统特性),但未明确指明使用广角镜头及其镜头参数作为区域划分和帧数指派的函数。 |
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## 三、 最接近对比文件的选择分析
审查指南创造性“三步法”要求确定最接近的现有技术。应优先选择**技术领域相同、解决的技术问题最近、技术效果最相似、公开特征最多**的对比文件。
### 1. D1 (JP2010034799A) 分析
* **解决的技术问题:** 解决广角镜头光学畸变及相机安装位置导致的外围失真、检测精度下降,以及在不增加硬件/内存计算负担的情况下提高外围运动检测能力的问题。
* **技术效果:** 通过按镜头畸变及设置方位划分区域并自适应调整采样/帧周期,节约内存与计算资源,同时提升边缘检测能力。
* **匹配度评价:** **最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)**。D1与目标专利在整体构思、广角镜头失真补偿、区域划分以及控制存储/采样序列的动机上几乎完全重合。
### 2. D2 (JP2010239267A) 分析
* **解决的技术问题:** 解决光学系统周边减光(暗角)导致图像质量下降的问题。
* **技术效果:** 通过划分区域,对有运动区域采用单帧增益,无运动区域采用“多帧加算”(即叠加存储多帧)来平滑暗角。
* **匹配度评价:** 可作为**辅助/第二最接近对比文件**。其虽然公开了“根据区域划分指派单帧 vs 多帧合成(存储帧数差异)”的手段,但在广角镜头的针对性设计和相机方位设定上不如D1契合。
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## 四、 区别技术特征与创造性攻防分析
以 **D1 (JP2010034799A)** 为最接近现有技术进行创造性分析:
### 1. 未被 D1 完全公开的特征(或存在争议的微弱特征)
* **特征C中的“明确捕获/存储/计算相机位置或方位的装置”**:D1指出了根据安装方法调整,但偏向于人工设定或逻辑配置,未明确限定为自动捕获/计算相机位置方位的硬件/算法装置(如加速度计、角度传感器或安装参数计算模块)。
* **特征E/F中“将存储帧数量明确作为广角镜头静态参数的函数”的精准限定**:D1主要是通过抽脉冲(间引)控制时序,虽然达到了对不同区域采用不同帧频率/采样帧的效果,但目标专利将其直接明确表达为“为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量是镜头参数的函数”。
### 2. 无效宣告请求中最薄弱的技术特征
* **最薄弱特征:技术特征E与技术特征F的结合部(即:根据广角镜头参数将图像划分区域,并为不同区域指派不同的存储帧数)**
* **薄弱原因分析:**
1. **本领域普通技术人员的常规选择(显而易见性):** 广角镜头外围光通量衰减(暗角)和边缘失真属于光学常识。D1(图3B)已经明确教导了“根据广角镜头的像差失真(収差歪み)来调整和划分检测区域/检测块”。
2. **技术手段的等效替换:** D2明确教导了“在周边暗角/失真区域,通过叠加/加算多帧图像(多帧合成)来完成补偿”,即在暗区/外围指派并叠加更多帧,在中心指派单帧。
3. **结合启示:** 本领域技术人员将D1的“广角畸变区域划分”与D2的“周边暗角区采用多帧叠加(指派多帧存储)”相结合是显而易见的,并不具备突出性实质特征和显著的进步。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略(无效检索建议)
为了彻底击穿权利要求1乃至从属权利要求的创造性防护 barrier,建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索要素表达与矩阵构筑(IPC / CPC + 关键词)
* **核心分类号 (IPC/CPC):**
* `H04N 23/698` 或 `H04N 23/55`(带广角/鱼眼镜头的相机系统)
* `H04N 5/77` / `G06T 5/00` 或 `G06T 5/50`(图像处理、多帧叠加、曝光补偿、暗角/畸变校正)
* `G08B 13/196`(视频监控及区域运动检测)
* **关键词组合矩阵:**
* **组件/镜头:** (广角 OR 鱼眼 OR 畸变 OR 暗角 OR 周边减光) / (wide angle OR fisheye OR distortion OR peripheral darkening)
* **划区/ROI:** (划分 OR 区域 OR 图像带 OR ROI OR 分割) / (partition OR region OR zone OR band OR ROI)
* **帧数/多帧叠加:** (帧数 OR 多帧 OR 累积 OR 叠加 OR 降噪 OR 抽帧) / (frame count OR multi-frame OR accumulation OR temporal integration OR sum of frames)
### 2. 针对性补充检索方向
1. **针对特征C(位置/方位传感器):**
* 重点检索包含“内置重力传感器/陀螺仪/安装角计算”的监控相机专利(如 Hikvision, Dahua, Axis, Panasonic 在2012年前后的专利),寻找“根据相机安装倾角/高度自动调整图像处理ROI划分”的对比文件。
2. **针对特征E/F(鱼眼/广角累积曝光):**
* 重点检索车载全景(AVM/360度环视)或安防鱼眼顶视相机的专利文献。这类技术中常有“中心区域实时刷新(1帧),边缘鱼眼拉伸区通过多帧时域滤波/帧累积提升SNR”的公知技术。
针对目标专利(CN104115486B)权利要求1的效力评估与创造性分析,作为专利代理师,我将紧密结合目标专利说明书与三篇对比文件原文,为您提供深度对比与策略分析。
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## 一、 目标专利权利要求1的理解与解释
结合目标专利说明书(CN104115486B),权利要求1各技术特征的本意与作用解释如下:
* **技术特征A(图像传感器):** 说明书[0002]、[0036]明确,传感器1用于捕获目标区域图像。
* **技术特征B(设定/分析装置):** 说明书[0061]-[0063]指出,传感器设定查明装置3、4用于确定镜头/位置等静态/动态参数;图像分析装置5用于分析图像中的运动、亮度分布等参数(par3-par5)。二者具备其一即可。
* **技术特征C(位置/方位查明):** 说明书[0019]、[0057]-[0061]特别强调,通过捕获/存储/计算图像传感器相对于视场的位置和方位(例如安装在靠近墙壁的天花板上俯视),以此确定图像失真规律。
* **技术特征D(基于参数的图像区域划分):** 说明书[0009]、[0050]-[0058]说明,依据传感器参数(如镜头失真、安装位置)或图像参数(如亮度、运动),将视场划分成不同的区域(如中心区与外围区,或平行带状区域)。
* **技术特征E(按区域指派存储帧数):** 说明书[0008]-[0009]及图2-图7明确,针对划分出的不同区域,在存储器7中指派/保存不同数量的帧(例如中心指派1帧,外围边缘指派多帧/10帧),用于后续多帧叠加/求和。
* **技术特征F(广角镜头及结合广角参数的划分与帧数指派):** 说明书[0003]、[0018]、[0048]-[0050]指出,广角/鱼眼镜头存在边缘亮度损失和边缘视速度低的固有缺陷。本特征要求**将图像划分为区域**以及**为各区域指派存储帧数**这两项操作,均是**该广角镜头的镜头参数(如距光轴/中心距离、失真度等)的函数**(如离中心越远存储帧数越多)。
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## 二、 对比文件公开情况对比分析与特征比对表
### 1. 各对比文件原文公开内容核查
* **对比文件1:JP2006318272A(D1)**
* **公开内容:** 一种车载物体检测装置。将捕获图像分割为多个格子区域(图2,4×4画素),根据车速 $V$ 及镜头画角 $\theta$ 计算所需图像枚数 $G_n$(段落[0002]、[0002]、[0002]式(4)),并利用多帧图像求加算平均值进行高分辨率化(超分辨率处理)。
* **比对结论:** 公开了图像传感器、图像划分为区域、根据镜头参数(画角 $\theta$)及速度计算并指定多帧图像数量。但D1中将图像划分为格子区域是全图均匀划分,且高分辨率化处理使用的帧数是由车速决定的全局统一帧数,**未公开“将图像划分区域”和“为各区域指派帧数”均是广角镜头参数的函数**;亦未公开捕获/存储/计算传感器的“位置或方位”。
* **对比文件2:JP2007159037A(D2)**
* **公开内容:** 一种图像采集装置的渐晕(Shading)校正技术。通过多帧延迟(105-107)及乘法器叠加生成1帧图像,补偿边缘光量下降。乘法器系数根据画面位置(距离中心点 $r$ 的函数)变更(段落[0002]、[0002]、[0002])。
* **比对结论:** 公开了针对镜头边缘失真/光量下降,依据画面位置(镜头几何距离 $r$)施加不同系数和帧延迟叠加。但其本质是对连续视频流按固定延迟线全图多帧加权混合,**未公开“图像划分装置把图像划分为区域”并“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量”**;亦未公开捕获/存储/计算传感器的位置或方位。
* **对比文件3:US20070200937A1(D3)**
* **公开内容:** 一种具有超广角镜头(Super-wide-angle lens 1)的监控相机(段落[0003]、[0035])。能够基于镜头畸变校正参数进行畸变校正、图像剪裁(Pan/Tilt/Zoom/Rotate)及多区域合成(段落[0038]-[0047]、图9、图13)。
* **比对结论:** 毫无异议地公开了广角/超广角镜头、图像传感器、传感器参数及畸变校正参数的计算与存储。但其剪裁与校正针对的是像素坐标映射,**未公开“划分区域并为每个区域指派要存储在存储器中的帧数量”**(D3存储的是畸变校正矢量参数,而非为不同区域指派不同数量的图像帧)。
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### 2. 技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1(JP2006318272A) | D2(JP2007159037A) | D3(US20070200937A1) |
| 特征A: 图像传感器1 | 已公开<br>(段落[0002] "カメラ101") | 已公开<br>(段落[0002] "センサ102") | 已公开<br>(段落[0035] "imaging sensor 2") |
| 特征B: 传感器设定查明装置/图像分析装置 | 已公开<br>(段落[0002] "制御装置103",分析车速/画角) | 已公开<br>(段落[0002] "係数演算部109",计算镜头距离系数) | 已公开<br>(段落[0035] "microcomputer 8" / "camera-signal processor 3") |
| 特征C: 捕获/存储/计算传感器的位置或方位的装置 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征D: 图像划分装置,作为传感器/图像参数的函数把图像划分为区域 | 实质公开<br>(段落[0002] "撮像画像内を...格子領域に分割する",分割参数含画角 $\theta$) | 未公开<br>(仅按像素坐标 $r$ 计算连续系数,无显式区域划分装置) | 实质公开<br>(段落[0047] "compositing the cutout portions",裁剪划分不同区域) |
| 特征E: 用于为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 未公开<br>(段落[0002]式(4),计算的是整幅图像高分辨率化所需的统一帧数 $G_n$,未按区域指派不同帧数) | 未公开<br>(采用固定延迟线105-107叠加,未按划分区域指派帧数) | 未公开<br>(存储的是畸变校正矢量,非指派区域图像帧数) |
| 特征F: 广角镜头;划分为区域和指派存储帧数是广角镜头参数的函数 | 部分公开广角参数计算<br>(段落[0002]式(4)包含画角 $\theta$,但未实现基于广角镜头参数对不同区域指派不同帧数) | 部分公开镜头参数<br>(段落[0002]式(5)基于距离光轴距离 $r$ 调整权重,但无区域划分及帧数指派) | 部分公开广角镜头<br>(段落[0003] "super-wide-angle lens",但无按广角参数划分区域并指派帧数) |
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的选定
在创造性分析中,**对比文件1(JP2006318272A)** 或 **对比文件2(JP2007159037A)** 均可作为最接近的对比文件:
* **路线一:以D1(JP2006318272A)作为最接近对比文件**
* **整体解决的技术问题:** D1旨在解决摄像头画角与远近物体分辨率/检测精度的矛盾,通过利用多帧图像进行高分辨率化处理,减少对硬件画角的依赖。这与目标专利(克服广角/鱼眼镜头边缘失真与光照损失、降低硬件/计算/存储成本)的技术领域和立意高度契合。
* **区别技术特征:**
1. 目标专利具备“捕获/存储/计算图像传感器的位置或者方位的装置”(特征C);
2. 目标专利“把图像划分为区域并为**每个区域指派**要存储的帧数量,且划分与帧数指派是**广角镜头参数的函数**”(特征E、F的部分技术方案)。D1是整幅图像按车速和画角统一计算并使用相同的帧数。
* **技术效果与显著进步:** 目标专利通过针对广角镜头边缘失真大、光照弱的特点,仅在边缘/特定区域增加存储帧数,而在中心区减少帧数,从而在大幅降低存储器需求(说明书图3,降低40%-45%存储量)和计算负担的同时,提升了图像边缘的品质与运动检测能力。
* **路线二:以D2(JP2007159037A)作为最接近对比文件**
* **整体解决的技术问题:** D2旨在解决图像(尤其是广角/光学系统)周边部光量下降(渐晕/Shading)进行增益补偿时噪声被同步放大、降低S/N比的问题。
* **区别技术特征:** D2通过连续延迟线和按距离 $r$ 计算系数实现多帧加权,缺少“显式将图像划分为区域,并为每个区域动态/静态指派存储帧数量”的结构,也缺少传感器“位置或方位”的查明。
**结论:** **D1(JP2006318272A)最适合作为主要的最接近对比文件**,因为其已具备了“图像分割”和“结合镜头画角等参数计算所需多帧图像数量”的整体框架。
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### 2. 未被最接近对比文件公开特征的组合分析与薄弱特征诊断
#### (1)未被D1公开的特征是否被其他对比文件公开?
* **特征C(位置/方位查明):** D2、D3均未公开捕获/计算相机自身安装位置或方位(如天花板俯视、墙角倾斜角)来辅助图像区域划分与帧数指派。
* **特征E & F(按区域划分并指派帧数作为广角镜头参数的函数):** D2公开了“依据距中心距离 $r$ 改变多帧叠加的系数”,D3公开了“广角镜头畸变校正”;但**没有任何一份对比文件**公开了“利用广角镜头参数,将图像划分为不同区域,并针对不同区域分别指派不同存储帧数”这一技术组合。
#### (2)提出无效宣告请求时最薄弱的技术特征(即专利权的“坚固堡垒”)
如果向国家知识产权局提交专利无效宣告请求,目标专利权利要求1中**最难被攻破(最稳固)**、对请求人而言**最薄弱(突破口最难找)**的技术特征是:
> **“把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数”(特征E与F的结合)**
* **理由:** 现有技术(D1、D2、D3)要么是全局统一计算帧数(如D1),要么是按像素连续计算加权系数(如D2),要么仅做几何畸变映射(如D3)。目标专利巧妙地将“广角镜头的物理/光学失真特性”与“非均匀区域划分及区域化帧存储分配”结合起来,达到了**在极低存储成本下解决广角边缘失真/低光照**的独特技术效果(说明书[0008]-[0009])。现有技术既没有给出该技术教导,也没有形成相应的组合。
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## 四、 进一步的对比文件检索策略
若要对该专利发起强有力的无效宣告请求,必须补充检索能够破坏“**基于广角/畸变参数进行分区(Region/Zone-based)以及非均匀帧率/帧数存储(Non-uniform/Region-adaptive Frame Allocation/Buffer)**”组合的技术文献。建议采用以下检索策略:
### 1. 核心分类号(IPC / CPC)组合
* **H04N 23/698**(视觉系统/摄像机的参数设定与控制)
* **H04N 7/18**(闭路电视/监控系统)
* **G06T 3/00 / G06T 3/40**(图像变换、几何校正、超分辨率)
* **G06T 5/00 / G06T 5/50**(图像增强、利用多帧/多图像组合增强)
* **H04N 19/167**(基于感兴趣区域 ROI 的视频编码/缓冲控制)
### 2. 核心逻辑检索式构造(以中英文关键词为例)
* **方向一:广角/鱼眼 + 区域划分 + 差异化帧数/帧率存储**
* *(fisheye OR "wide angle" OR "wide field of view" OR distortion) AND (region OR zone OR segment OR ROI) AND ("frame rate" OR "number of frames" OR "frame allocation" OR "frame buffer" OR "cumulated exposure" OR "multi-frame")*
* *中文:*(广角 OR 鱼眼 OR 畸变) AND (区域 OR 分区 OR ROI) AND (帧数 OR 帧率 OR 多帧 OR 帧存储 OR 累积曝光)*
* **方向二:相机位置/方位 + 图像划分/处理**
* *(camera OR sensor) AND (position OR orientation OR "mounting angle" OR tilt) AND (region OR zone) AND (frame OR buffer OR storage)*
### 3. 重点检索的专利与非专利文献(NPL)源
1. **安防监控龙头企业早期专利库:** 海康威视(Hikvision)、大华(Dahua)、安讯士(Axis Communications)、松下(Panasonic)、博世(Bosch Security)。监控摄像头极其依赖广角与天花板/墙壁俯视安装,常有针对ROI区域和边缘畸变降采样/多帧降噪的算法。
2. **车载/ADAS领域文献:** 飞思卡尔(Freescale/NXP)、Mobileye、电装(Denso)、法雷奥(Valeo)。车载全景环视(AVM)常使用超广角/鱼眼镜头,并针对远视距/边缘区域采用自适应帧率与多帧合成。
3. **学术数据库(IEEE Xplore / ScienceDirect / CNKI):** 重点搜索 2012 年之前的 IEEE Transactions on Image Processing、ICIP、CVPR 等会议/期刊论文,关注主题为 *“Fisheye image enhancement using adaptive multi-frame fusion”* 或 *“ROI-based frame buffering for wide-angle surveillance”*。
作为一名专利代理师,我针对目标专利 CN104115486B 的权利要求1,结合说明书文本以及三份对比文件(D1: US20060007327A1、D2: KR1020060016648A、D3: WO2006019209A1)进行深入的技术解析、比对及创造性评估,并制定无效策略。
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## 一、 目标专利权利要求1的术语与技术特征拆解
结合目标专利说明书(CN104115486B)的记载,对权利要求1的各项技术特征解释如下:
* **技术特征 A**:`一种视觉系统,包括用于捕获图像(I)的图像传感器(1)`
* **说明书解释**:参见说明书[0002]、[0006]、[0035]-[0036]及图8,该视觉系统可应用于监控、路灯控制(如Philips LumiMotion)等,图像传感器用于拍摄视场图像。
* **技术特征 B**:`用于建立图像传感器参数(par1、par2、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数(par3、par4、par5、92)的图像分析装置(5)中的至少一个`
* **说明书解释**:参见说明书[0006]、[0022]、[0061]-[0062]。传感器参数如镜头参数(par1)、传感器位置/方位(par2);图像参数如亮度分布(par4)、运动检测(par3/par5)。两者满足其一即可。
* **技术特征 C**:`其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置`
* **说明书解释**:参见说明书[0014]、[0019]、[0061]。相机安装于天花板或墙角时,其位置与倾斜方位会导致近处与远处景物产生特定失真与比例差异。
* **技术特征 D**:`图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域`
* **说明书解释**:参见说明书[0007]、[0018]-[0020]、[0054]-[0058]。根据镜头失真、安装方位或图像亮度/运动状态,将图像划分为中心区/外围区或平行带状区域。
* **技术特征 E**:`并且用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量`
* **说明书解释**:参见说明书[0007]-[0009]、[0018]、[0050]。不同区域指派存储不同数量的过去帧(如中心指派1帧,外围指派多帧/求和),用以解决边缘暗度与噪声问题,同时节省存储空间和计算资源。
* **技术特征 F**:`其中该图像传感器还包括广角镜头;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。`
* **说明书解释**:参见说明书[0003]、[0018]、[0022]、[0049]-[0050]。利用广角/鱼眼镜头固有的边缘失真和照度衰减(镜头参数),将离光轴/图像中心更远的外围区域指派存储更多帧数。
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## 二、 对比文件技术特征比对表格
以下为各对比文件针对权利要求1技术特征的公开情况比对:
| 权利要求1技术特征 | D1(US20060007327A1) | D2(KR1020060016648A) | D3(WO2006019209A1) |
| 特征 A(图像传感器) | 公开 | 公开 | 公开 |
| 特征 B(传感器设定查明/图像分析装置) | 公开(图像分析) | 公开(传感器设定与图像分析) | 公开(传感器设定与图像分析) |
| 特征 C(捕获/存储/计算传感器位置或方位) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征 D(按参数函数划分图像为区域) | 实质公开(按检测到的运动目标划分ROI/部分图像) | 公开(按距中心距离划分为Block/区域) | 公开(按距中心距离划分为Block/区域) |
| 特征 E(为每个区域指派存储在存储器中的帧数量) | 未公开(仅合成多帧,未按区域指派不同存储帧数) | 未公开(仅对各像素/Block计算校正增益,无指派存储帧数量) | 未公开(仅对各像素/Block计算校正增益,无指派存储帧数量) |
| 特征 F(广角镜头;划分为区域及指派帧数量为镜头参数的函数) | 未公开 | 部分公开(公开按镜头阴影/透光率划分Block,但无指派存储帧数量) | 部分公开(公开按镜头阴影/透光率划分Block,但无指派存储帧数量) |
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## 三、 对比文件原文详细出处分析
### 1. D1(US20060007327A1)
* **公开号**:US20060007327A1
* **特征 A**:公开。见[0035]“`The image sensor 16... function as an imaging device... to obtain an image signal...`”。
* **特征 B**:公开。见[0045]、[0053]、[0072],通过 `ranging operator 36` 和 `camera controller 40A` 提取运动目标图像并分析亮度/对焦。
* **特征 C**:**未公开**。D1未涉及捕获、存储或计算相机本身安装位置或倾斜方位。
* **特征 D**:实质公开。见[0010]、[0060]“`combining the plural images such that respective positions of moving-subject images in the plural images are substantially identical...`”及[0088],D1将图像划分为运动主体部分与背景部分(ROI)。
* **特征 E**:**未公开**。D1虽然在连续拍摄中抓取多帧(K帧),但其对整张图像的所有区域采集并存储相同的帧数,并没有“为不同区域指派不同存储帧数量”的构思。
* **特征 F**:**未公开**。D1采用普通拍摄镜头(taking lens 10),未涉及广角镜头参数对图像进行区域划分并据此指派区域存储帧数的技术。
### 2. D2(KR1020060016648A)
* **公开号**:KR1020060016648A
* **特征 A**:公开。见[48]“`센서부(110)는 CFA... 및 A/D 컨버터(120)를 포함한다.`”。
* **特征 B**:公开。见[52]、[59]“`보정 처리부(130)는 각 영상 신호의 루미넌스(Luminance) 분석, RGB 각각의 게인(Gain) 및 레벨(Level) 분석...`”。
* **特征 C**:**未公开**。D2主要针对芯片及镜头光轴阴影校正,不涉及相机空间安装位置/方位的检测。
* **特征 D**:公开。见[33]、[53]、[62]“`중심 픽셀에서의 거리에 따라 구분되는 블록...`”,D2根据距中心像素的距离将图像划分为多个 Block(区域)。
* **特征 E**:**未公开**。D2是对划好的 Block 施加不同的 Gain/Level 乘法校正运算(校正阴影暗度),并非“为每个区域指派存储在存储器中的帧数量”。
* **特征 F**:**部分公开**。D2公开了因镜头边角衰减(镜头阴影,[24]-[27])而按距离划分区域,但未公开广角镜头结合“指派各区域存储帧数量”的特征。
### 3. D3(WO2006019209A1)
*(注:D3与D2为同一族专利,技术内容基本一致)*
* **公开号**:WO2006019209A1
* **特征 A**:公开。见 [p0177]-[p0178]。
* **特征 B**:公开。见 [p0199]-[p0201]。
* **特征 C**:**未公开**。
* **特征 D**:公开。见 [p0066]“`block compensation values for blocks grouped according to the distance from the center pixel...`”。
* **特征 E**:**未公开**。仅公开基于区域计算亮度补偿系数,未公开指派存储帧数。
* **特征 F**:**部分公开**。仅公开基于镜头光电阴影划分区域,未公开基于广角镜头参数指派存储帧数。
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## 四、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的确定
在创造性分析中,**D2(KR1020060016648A)/ D3(WO2006019209A1)** 最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)。
* **整体解决的技术问题与技术效果对比**:
* **本专利**:解决广角/鱼眼镜头导致的图像外围光照损失(暗度)和失真问题,同时降低存储器容量需求与计算资源消耗。
* **D2 / D3**:解决图像传感器由于镜头几何特征及光照衰减导致的阴影(Lens Shading)和边缘信号衰减问题,旨在保持原始图像质量。技术领域与技术问题高度重合。
* **D1**:解决追随摄影(Camera Panning)中需要专业操作的问题,技术问题为运动物体合成与背景流动效果,与本专利通过区域差异化存储解决镜头边缘失真/低照度的出发点差异较大。
因此,**D2/D3** 在技术领域、解决的技术问题及基本划分思路(基于镜头边缘衰减特性划分图像区域)上均与本专利最为接近。
### 2. 区别技术特征与技术效果
以 **D2/D3** 为最接近对比文件,权利要求1与其相比,区别技术特征在于:
1. **特征 C**:传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的**位置或者方位**的装置;
2. **特征 E与部分F的结合**:**为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量**,且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是**广角镜头的镜头参数的函数**(D2/D3仅为按区域计算增益参数,并非按区域指派存储不同帧数)。
**上述区别特征达到的技术效果**:
通过针对广角镜头失真及相机安装方位特征,动态/静态地对图像不同区域指派不同数量的存储帧数(如边缘区求和/累积更多历史帧,中心区指派较少帧),在有效补偿广角镜头外围照度衰减、提升外围运动检测能力的同时,**大幅降低了全帧存储所需的存储器容量和视频处理计算功耗**。
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## 五、 无效请求的最薄弱技术特征与进一步检索策略
### 1. 最薄弱的技术特征(专利权的防线)
权利要求1中最具创造性、在现有对比文件(D1-D3)中**完全未被公开的实质性特征**是:
> **“为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量,并且...是该广角镜头的镜头参数(或传感器位置/方位)的函数”**(特征E及F的限定)。
* **薄弱点分析**:D2/D3 已经公开了“根据镜头阴影/边缘衰减将图像按距中心距离划分为不同区域(Block)并分别处理”;D1 已经公开了“通过连续拍摄多帧(累积/叠加多帧)来改善特定目标的成像”。本专利将这两者结合,提出了“**按区域分配不同存储帧数(多帧累积)**”的思想。如果能检索到在图像处理领域将“多帧降噪/多帧曝光”与“图像区域分割(ROI/镜头阴影划分)”结合的技术文献,权利要求1将极易被击破。
### 2. 进一步对比文件检索策略
针对上述最薄弱特征,建议采取以下精准检索策略:
1. **关键词组合策略(中/英/日/韩)**:
* `广角` / `鱼眼` / `镜头阴影` / `边缘衰减` / `外围`
* *(Wide angle / Fisheye / Lens shading / Peripheral / Vignetting)*
* **结合** `多帧` / `帧累积` / `帧合成` / `帧数量` / `降噪` / `曝光`
* *(Multi-frame / Frame accumulation / Temporal noise reduction / Frame count / Exposure integration)*
* **结合** `分区` / `区域` / `ROI` / `指派` / `分配`
* *(Region / Zone / Segment / Partition / Assign / Allocate)*
2. **IPC / CPC 分类号交叉检索**:
* **H04N 23/68** 或 **H04N 23/69**(镜头参数控制与图像处理)
* **H04N 5/232**、**H04N 23/70**(曝光控制、多帧合成)
* **H04N 5/217**、**H04N 23/81**(消除或减少影响的装置,如阴影校正、噪声抑制)
* **G06T 5/00**、**G06T 5/50**(图像增强、多帧图像组合)
3. **核心检索逻辑(逻辑表达式)**:
* `(Fisheye OR "wide angle" OR "lens shading" OR vignetting) AND ("multi-frame" OR "frame count" OR "number of frames" OR "frame accumulation") AND (region OR zone OR block OR area)`
* 重点寻找**监控相机(Surveillance camera)**或**车载广角相机(Automotive wide-angle camera)**领域的专利文献。这类领域早期常为了节省算力和存储,采用“中心单帧、外围多帧叠加(或时域低通滤波)”的防噪/增强算法。
# 目标专利权利要求与对比文件分析报告
## 一、 权利要求解释与技术特征拆解
依据目标专利说明书(CN104115486B)对权利要求1进行全面解读。本专利旨在解决使用广角/鱼眼镜头时外围图像失真、照明不足(边缘变暗)以及监控运动物体时导致计算与存储资源消耗过大的技术问题(说明书[0003]-[0005])。
```
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ 权利要求 1 (视觉系统) │
└──────────────────────┬───────────────────────┘
│
┌───────────────────────────┼───────────────────────────┐
│ │ │
[技术特征A] [技术特征B/C] [技术特征D/E/F]
图像传感器 传感器设定查明/ 图像划分/帧数量指派
+ 广角镜头 图像分析装置 (镜头参数函数)
```
* **技术特征A**:包括用于捕获图像($I$)的图像传感器(1)。
* *说明书解释*:指CCD/CMOS等光电成像器件(图8中标号1)。
* **技术特征B**:用于建立图像传感器参数($\text{par1}$、$\text{par2}$、91)的传感器设定查明装置(3、4)和用于分析由图像传感器所拍摄的图像并建立图像参数($\text{par3}$、$\text{par4}$、$\text{par5}$、92)的图像分析装置(5)中的至少一个。
* *说明书解释*:传感器设定可为静态参数(镜头几何特征$\text{par1}$、安装位置/方位$\text{par2}$)或动态设定(91/92);图像分析装置(5)可通过分析拍摄图像计算运动量($\text{par3}$)、亮度分布/直方图($\text{par4}$)、运动尺寸($\text{par5}$)等(段落[0022]、[0061]-[0062])。
* **技术特征C**:其中该传感器设定查明装置包括用于捕获和/或存储和/或计算图像传感器的位置或者方位的装置。
* *说明书解释*:例如传感器安装在墙角或天花板上的高度、倾角或实际地点信息,可通过安装时设定或传感器自身推断(段落[0019]、[0061])。
* **技术特征D**:图像划分装置(6、4),用于作为所建立的图像传感器参数和/或所建立的图像参数的函数把图像划分为区域。
* *说明书解释*:将视场划分为不同带状、环形或矩形区域,划分依据依赖于传感器参数或图像参数(段落[0009]、[0054]、[0063])。
* **技术特征E**:用于为每个区域指派要被存储在存储器(7)中的帧数量。
* *说明书解释*:不同区域指派不同的历史叠加帧数(如中心1帧、外围多帧),以减小存储与计算开销,同时通过多帧累积解决边缘暗斑与噪声(段落[0008]-[0009]、[0050])。
* **技术特征F**:其中该图像传感器还包括广角镜头;并且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是该广角镜头的镜头参数的函数。
* *说明书解释*:图像传感器配备广角或鱼眼镜头,由于广角镜头存在边缘放大率降低与光照衰减,因此基于广角镜头的焦距、光学畸变曲线等镜头参数($\text{par1}$)来划分区域(如距光轴的距离)并指派存储帧数(如外围指派更多帧以增加累积曝光或增强运动检测)(段落[0018]、[0049]-[0050]、[0063])。
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## 二、 逐篇对比文件公开性分析
### 1. D1:JPH08241414A(移动物体检测追迹装置及阈值决定装置)
* **公开出处分析**:
* **特征A(公开)**:说明书[0002]、[0004]段及图15公开了使用监视相机(图像传感器)捕获原图像并输入存储器。
* **特征B(部分公开)**:说明书[0019]-[0023]及图1-图4公开了“動き情報抽出部21”与“画像分割部10”,可分析图像提取光流(运动信息,对应图像参数)。但未明确公开建立传感器本身的参数。
* **特征C(未公开)**:文中未涉及传感器自身位置或方位的捕获/存储/计算装置。
* **特征D(公开)**:说明书[0023]、[0028]、[0030]段及图1公开了“画像分割部10”,将图像划分为多个区块(如 $16 \times 16$ 像素块),且在[0032]段公开了根据运动信息(オプティカルフロー)调整各分割区域的处理参数。
* **特征E(实质公开)**:说明书[0032]段及图2公开了“フレーム間隔制御部23”,根据各分割区域的运动信息动态计算并输出该区域进行差分计算所需的帧间隔(“フレーム間隔”),进而控制“遅延フレームメモリ31”中针对该区域所需要存储/延迟的过去帧数(说明书图3段落[0034]:“遅延フレームメモリ31は…フレーム間隔数だけ以前のフレーム内容を記憶する”)。其本质即为给每个图像区域指派要被存储在存储器中的帧数量。
* **特征F(未公开)**:D1使用的是普通监视相机,未提及广角镜头,更未说明区域划分及帧数指派是广角镜头参数的函数。
### 2. D2:JPH08293075A(人体检测装置)
* **公开出处分析**:
* **特征A、F(部分公开)**:说明书[0010]段及图1公开了CCD相机(10),且明确配备有“水平画角100°、垂直画角75°的超广角镜头(12)”。
* **特征B、C(部分公开)**:说明书[0010]段公开了CCD相机安装在地上高2.5m处,面向侵入者检测区域俯角约41°。
* **特征D(公开)**:说明书[0011]-[0014]段及图5公开了“ゾーン分けテーブル22”(区域划分表),根据距离相机的远近及透视成象规律,将1画面分割为47个不同大小的监视区域(ゾーン101~403)。
* **特征E(未公开)**:D2通过对各区域内像素做平均化降维处理(生成1字节数据),并比较第1数据存储器(26)与第2数据存储器(28)中的对应帧数据,其存储的均为单帧平均化后的结果,未涉及为不同区域指派不同数量的帧(多帧累积/延迟)存储在存储器中。
* **特征F(未完全公开)**:虽公开了超广角镜头,但区域划分是依据物体在视角中的远近成象尺寸(透视规律),未体现基于广角镜头固有参数(如畸变、光照衰减)来指派存储帧数。
### 3. D3:JPH11261868A(鱼眼镜头相机装置及其图像畸变矫正方法)
* **公开出处分析**:
* **特征A、F(部分公开)**:说明书[0005]、[0048]段及图1公开了包括鱼眼镜头(1-1)与CCD撮像装置(1-2)的鱼眼相机系统。
* **特征B(部分公开)**:说明书[0075]-[0086]段及图5公开了从捕获的鱼眼图像本身自动提取图像中心位置($\text{Xbase}, \text{Ybase}$)、水平/垂直半径($\text{Rh}, \text{Rv}$)及焦距 $f$ 等参数(即传感器/图像参数)。
* **特征C(未公开)**:说明书[0061]-[0065]段讨论了相机安装角(相机朝向),但这是为了在图像矫正时输入旋转矩阵,未公开自动捕获/计算相机位置或方位。
* **特征D(部分公开)**:说明书[0034]、[0107]-[0109]段公开了根据图像特征或极坐标转换把鱼眼图像划分为不同区域(如矩形ROI或扇形区域)。
* **特征E(未公开)**:未公开根据区域指派不同的帧存储数量。
* **特征F(未公开)**:虽然采用了鱼眼镜头,并利用镜头参数进行坐标还原与几何畸变矫正,但其区域划分主要用于ROI提取与畸变矫正,并未建立“区域划分及帧数量指派是广角镜头参数的函数”这一技术方案。
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## 三、 对比文件特征比对表格
| 目标专利权利要求1技术特征 | D1 (JPH08241414A) | D2 (JPH08293075A) | D3 (JPH11261868A) |
| 技术特征A:图像传感器 | 公开<br>(说明书[0004],图15) | 公开<br>(说明书[0010],CCD相机10) | 公开<br>(说明书[0048],CCD1-2) |
| 技术特征B:传感器设定查明装置 / 图像分析装置 | 部分公开<br>公开了图像分析提取运动(オプティカルフロー)[0032] | 未明确公开<br>仅公开固定预设区域参数 | 部分公开<br>公开了分析图像提取镜头中心与焦距等参数[0075] |
| 技术特征C:捕获/存储/计算图像传感器位置或方位 | 未公开 | 部分公开<br>仅提及固定安装高度与俯角[0010] | 未公开<br>仅提及旋转矩阵矫正[0064] |
| 技术特征D:图像划分装置(基于参数将图像划分为区域) | 公开<br>(说明书[0030],画像分割部10) | 公开<br>(说明书[0011],ゾーン分けテーブル22) | 部分公开<br>(说明书[0107],划分提取区域) |
| 技术特征E:为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量 | 实质公开<br>(说明书[0032],根据运动指派不同区域的帧间隔/延迟帧数) | 未公开<br>仅存储单帧平均化数据 | 未公开<br>仅涉及单帧/双帧图像矫正与ROI提取 |
| 技术特征F:包括广角镜头,且划分区域和指派帧数量是广角镜头参数的函数 | 未公开<br>未涉及广角镜头及镜头参数函数 | 部分公开<br>公开超广角镜头[0010],但未将帧数指派作为镜头参数函数 | 部分公开<br>公开鱼眼镜头及其焦距等参数[0048],但未结合区域帧数量指派 |
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## 四、 最接近对比文件分析与创造性评估
### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (JPH08241414A)** 最适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)。
* **理由**:
1. **技术领域与根本机制一致**:D1与目标专利均属于计算机视觉与图像处理领域,旨在解决视频监控中运动目标检测的存储与计算开销问题。
2. **核心控制架构高度重合**:D1公开了“图像划分(划分区域)+ 运动分析 + 动态控制各区域的帧间隔/延迟帧存储数量(特征A、B、D、E)”的技术方案,构成了目标专利控制逻辑(即按区域指派存储帧数)的最主要技术骨架。
* **备选最接近对比文件**:**D2 (JPH08293075A)**。若侧重于“广角/鱼眼光学系统+图像区域划分”,D2公开了带超广角镜头的摄像机以及将广角视场按透视规律划分为不同尺寸区域的方案。
### 2. 区别技术特征与解决的技术问题
以 **D1** 为最接近对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的区别技术特征在于:
1. **特征F**:图像传感器还包括**广角镜头**,且把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是**该广角镜头的镜头参数的函数**;
2. **特征C**:传感器设定查明装置包括用于捕获/存储/计算图像传感器的**位置或方位**的装置,且图像划分和/或帧数量指派可进一步作为传感器位置/方位的函数。
**目标专利实际解决的技术问题**:
如何针对广角/鱼眼镜头固有的边缘图像失真与光照衰减(边缘变暗)问题,优化图像分割与存储资源分配,在不显著增加昂贵硬件成本的前提下提升边缘区域的图像质量与检测精度。
### 3. 创造性与最薄弱技术特征分析
* **技术结合与显而易见性评估**:
* D2和D3虽然均公开了广角/鱼眼镜头(特征F的一部分),但其引入广角镜头均是为了扩大监控视场。
* D2中的区域划分是基于人影在视场中的透视大小(近大远小);D3中的镜头参数(焦距、半径)仅用于图像的展平矫正(De-warping)或坐标转换。
* 没有任何对比文件给出过“**将广角镜头的镜头参数(如光圈角、畸变率、边缘光照衰减特性)作为函数,来决定图像区域划分以及各区域应存储/累积的帧数量(特征F)**”的技术教导。
* **无效请求中最薄弱的技术特征**:
目标专利中最薄弱、最容易被公知常识攻破的特征是 **特征C(捕获/存储/计算相机的安装位置或方位)**。因为在安防监控领域,输入相机的安装高度、倾角或俯仰角(如D2中明确提到的“地上高2.5m、俯角41°”)属于本领域的常规选择和公知常识。
**最坚固的核心特征(防线)**:
**特征F中“把图像划分为区域和指派帧数量是广角镜头的镜头参数的函数”**。现有技术(D1-D3)仅将镜头参数用于“几何矫正”,或仅将运动/透视用于“区域划分”,未将“广角镜头参数”与“区域化帧存储数量分配(用于边缘补偿或去噪)”相融合。
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## 五、 进一步对比文件检索策略
若要对目标专利权利要求1发起无效宣告请求,现有的D1+D2+D3组合仍存在突破口防线(特征F的结合教导)。建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索要素表达(Key Concepts & Expansion)
| 检索要素 | 中文关键词 | 英文关键词 | IPC/CPC 分类号 |
| 要素1:广角/鱼眼镜头 | 广角、鱼眼、畸变、边缘衰减 | wide angle, fisheye, lens distortion, peripheral illumination, vignetting | G02B13/06 (广角/鱼眼镜头)<br>H04N23/55 (光学元件集成) |
| 要素2:区域划分/ROI | 区域划分、分块、感兴趣区域、带状区域 | image segmentation, region division, zone, ROI, block-based | G06T7/11 (图像分割)<br>H04N19/167 (基于ROI的视频编码) |
| 要素3:按区域帧指派/多帧累积 | 帧数、帧间隔、多帧累积、自适应曝光、存储帧 | frame count, number of frames, temporal accumulation, frame integration, multi-frame storage, exposure compensation | H04N25/53 (自适应曝光/多帧)<br>H04N19/132 (按帧率/采样控制) |
### 2. 核心结合检索策略(Search Formula Build)
* **策略一:广角镜头补偿 + 多帧累积/帧率控制(针对特征F)**
* *逻辑*:寻找将“鱼眼/广角镜头的边缘光强衰减(Vignetting)或大畸变”与“增加外围区域多帧累积(Temporal Frame Integration / Accumulation)或提高该区域存储帧数”相结合的文献。
* *表达*:`(fisheye OR "wide angle") AND (vignetting OR "peripheral attenuation" OR distortion) AND ("frame accumulation" OR "multi-frame" OR "frame rate" OR "number of frames") AND (region OR zone OR segment)`
* **策略二:监控相机安装位置/方位 + 图像自适应分区块存储(针对特征C+D+E)**
* *逻辑*:检索根据相机的安装倾角/天花板位置(Camera Orientation / Pose),将视场分割为近景/远景带(Bands),并对远景/近景指派不同帧率或帧缓存深度(Frame Buffer Depth)的专利。
* *表达*:`("camera orientation" OR "camera height" OR "pitch angle" OR "installation position") AND (segmentation OR division) AND ("frame buffer" OR "frame count" OR "temporal sampling")`
* **策略三:非均匀采样与基于镜头特性的视频编码/存储(扩展领域)**
* *逻辑*:重点排查飞利浦(Philips,即原专利权人)、安讯士(Axis)、海康威视(Hikvision)、松下(Panasonic)等在2010年-2013年(优先权日前)关于全景/鱼眼安防相机的视频编码与帧率控制专利。
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## 六、 总结与建议
1. **创造性现状**:当前对比文件 **D1** 公开了基于运动特征的区域划分与动态帧间隔/存储控制;**D2** 公开了超广角镜头及透视区域划分;**D3** 公开了鱼眼镜头参数提取。但三者组合仍难以直接覆盖 **“基于广角镜头参数(特征F)来决定区域划分及帧存储数量”** 这一关键技术点。
2. **无效突破口**:下一步检索应重点寻找将**广角镜头光照/失真特性**与**多帧图像合成/累积存储**相结合的文献,以补齐特征F的教导,从而形成杀伤力更强的对比文件组合(D1 + 新检索文献)。
如在权利要求1中所要求保护的视觉系统,该系统还包括存储器(7),其被配置成根据对于图像区域的帧数量的指派而存储图像区域 of 若干帧。
如在权利要求1中所要求保护的视觉系统,其中传感器设定查明装置还包括用于捕获和/或存储和/或计算关于图像传感器的镜头参数的信息的装置;以及其中图像分析装置包括用于捕获和/或存储和/或计算关于在图像中的亮度值和/或在图像中的运动检测和/或在过去的图像帧中所检测到的运动的信息的装置。
如在权利要求1中所要求保护的视觉系统,其中图像传感器被放置和/或确定方位以捕获视场;并且其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量是图像传感器的视场的函数。
如在权利要求2中所要求保护的视觉系统,该系统还包括从存储器(7)到图像划分装置的存储器反馈回路(H);其中把图像划分为区域和为每个区域指派要被存储在存储器中的帧数量被进一步作为所反馈的存储器信息的函数来进行。
如在权利要求2中所要求保护的视觉系统,其中传感器设定查明装置还包括用于捕获和/或存储和/或计算关于图像传感器的镜头参数的信息的装置;以及其中图像分析装置包括用于捕获和/或存储和/或计算关于在图像中的亮度值和/或在图像中的运动检测和/或在过去的图像帧中所检测到的运动的信息的装置。
根据前述权利要求的任一项的视觉系统,该系统还包括后处理装置(8),用于处理在存储器中所存储的用于图像区域的若干帧,以便增加该图像区域中的图像质量和/或增加该图像区域中的运动检测质量。