圖像拼接技術(shù)申請(qǐng)專利分析

劉娜 謝沙沙 李錦川 趙會(huì)玲

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南鄭州 450002）

圖像拼接技術(shù)申請(qǐng)專利分析

劉娜 謝沙沙 李錦川 趙會(huì)玲

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南鄭州 450002）

圖像拼接技術(shù)是研究如何將多幅圖像拼接成一幅超大視角的全景圖像，進(jìn)而滿足用戶的需求。本文從專利文獻(xiàn)的角度對(duì)圖像拼接技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)圖像拼接技術(shù)的專利申請(qǐng)趨勢(shì)，介紹圖像拼接技術(shù)的發(fā)展路線及國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人。

圖像拼接；專利申請(qǐng)；申請(qǐng)人

1 圖像拼接技術(shù)概述

圖像拼接技術(shù)是把一組相互之間擁有部分重疊的圖像進(jìn)行拼接得到無縫的超大視角的全景圖，是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的一個(gè)熱門研究方向，涉及到圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和幾何學(xué)等多門學(xué)科知識(shí)。其包括圖像配準(zhǔn)和圖像融合兩大步驟。圖像配準(zhǔn)是拼接技術(shù)關(guān)鍵的一步。因?yàn)閳D像配準(zhǔn)決定了圖像間的空間變換關(guān)系，進(jìn)而決定了圖像拼接的準(zhǔn)確度。圖像配準(zhǔn)是通過尋找最好的空間變換，使得待配準(zhǔn)圖像實(shí)現(xiàn)最佳對(duì)準(zhǔn)［1］。圖像融合是實(shí)現(xiàn)將已配準(zhǔn)的圖像無痕跡融合成一幅圖像。常用的圖像融合技術(shù)有直接平均法、加權(quán)平均法［2］、中值濾波法［3］和泊松融合法［4］等。

2 圖像拼接技術(shù)申請(qǐng)專利分析

2.1 專利申請(qǐng)量分析

通過在SIPOABS、VEN數(shù)據(jù)庫中利用最準(zhǔn)確的CPC分類號(hào)G06T3/4038、關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索；并在CNABS數(shù)據(jù)庫中利用“拼接”進(jìn)行檢索，將同族專利申請(qǐng)作為一件專利申請(qǐng)，共得到658篇專利申請(qǐng)。圖1是全球?qū)＠暾?qǐng)量分析圖，圖2是國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量分析圖。

圖1 全球?qū)＠暾?qǐng)分析圖

從圖1和圖2可以看出，圖像拼接技術(shù)的專利申請(qǐng)量在2011-2015年呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)。并且通過比較圖1與圖2的數(shù)據(jù)可知，在2011-2015年，中國(guó)專利申請(qǐng)量占主導(dǎo)地位，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外國(guó)專利申請(qǐng)量。

圖2 中國(guó)專利申請(qǐng)分析圖

2.2 圖像拼接技術(shù)發(fā)展路線

在圖像拼接技術(shù)發(fā)展的過程中，如何提高拼接效率和拼接效果是兩大研究熱點(diǎn)。通過分析相關(guān)專利申請(qǐng)，可以發(fā)現(xiàn)，在提高拼接效率方面，主要有以下技術(shù)：基于像素相關(guān)性的圖像拼接（如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010528052、CN201310135209、CN201410559785）和基于特征點(diǎn)的圖像拼接技術(shù)（如專利申請(qǐng)?zhí)枮閁S201213342644、CN201310715018、CN201510368125）；在提高拼接效果方面，主要存在以下技術(shù)：基于加權(quán)平均法的圖像拼接技術(shù)（如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310079257、CN201410762638、CN201510438661）、基于最佳縫合線的圖像拼接技術(shù)（如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910054913、CN201310176906、CN201510706169）和基于亮度調(diào)整的圖像拼接技術(shù)（如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210407083、CN201510390927、CN201510742154）。

2.3 國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人

通過在CNABS中用stat命令對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人，排在前五名的是：武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京奇虎科技有限公司和清華大學(xué)。

2.3.1 武漢大學(xué)。武漢大學(xué)的專利申請(qǐng)側(cè)重于提高拼接效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)拼接。2012年，申請(qǐng)?zhí)朇N201210533814是基于像素相關(guān)的圖像拼接。2015年，申請(qǐng)?zhí)朇N201510219314是基于特征點(diǎn)和加權(quán)平均法的圖像拼接；申請(qǐng)?zhí)朇N201510974855是基于像素相關(guān)的圖像拼接，且利用全景圖，提高了數(shù)據(jù)處理速度。2016年，申請(qǐng)?zhí)朇N201610148905是基于特征點(diǎn)的圖像拼接，實(shí)現(xiàn)快速拼接。

2.3.2 浙江大學(xué)。浙江大學(xué)的專利申請(qǐng)?jiān)谄唇有屎推唇泳壬暇醒芯俊?008年，申請(qǐng)?zhí)朇N200810163310是基于像素相關(guān)性及拼接縫隙的圖像拼接。2012年，申請(qǐng)?zhí)朇N201210333179是基于特征點(diǎn)的圖像拼接；申請(qǐng)?zhí)朇N201210581311是基于拼接縫隙的圖像拼接，提高拼接精度。2015年，申請(qǐng)?zhí)朇N201510368125是基于像素相關(guān)性的圖像拼接，拼接速率高；申請(qǐng)?zhí)朇N201510770288是基于像素相關(guān)性的圖像拼接，實(shí)現(xiàn)多張圖像的全景圖像。

2.3.3 北京奇虎科技有限公司。北京奇虎科技有限公司與高校申請(qǐng)的不同在于，該公司專利申請(qǐng)側(cè)重于圖片拼接。2012年，申請(qǐng)?zhí)朇N201210452003是將多個(gè)圖片拼接到拼圖模板中，實(shí)現(xiàn)智能拼圖，自動(dòng)生成拼接后的圖片。2013年，申請(qǐng)?zhí)朇N201310452969是基于分割線實(shí)現(xiàn)圖片各個(gè)子單元的無縫拼接，能夠保證多幅圖像之間精確的擴(kuò)展拼接。2014年，申請(qǐng)?zhí)朇N201410665268是通過逐部分拼接融合實(shí)現(xiàn)圖像無縫隙拼接，提高了拼接效果。2015年，申請(qǐng)?zhí)朇N201510925148是結(jié)合硬件參數(shù)的控制實(shí)現(xiàn)多幅圖像的全景拼接，并節(jié)約帶寬及減輕了服務(wù)器的負(fù)載壓力，提高了拼接速度。

通過分析上述重要申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)可知，上述申請(qǐng)人的技術(shù)發(fā)展與圖像拼接技術(shù)整體的發(fā)展路線相吻合，基本上圍繞拼接效率和拼接效果兩方面展開，符合學(xué)術(shù)界發(fā)展規(guī)律。

3 結(jié)語

通過以上對(duì)圖像拼接技術(shù)專利申請(qǐng)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展路線的分析可知，圖像拼接技術(shù)引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，并申請(qǐng)了相關(guān)專利。而對(duì)于國(guó)內(nèi)研究者，占主導(dǎo)地位的是國(guó)內(nèi)的高校研究所，其不僅發(fā)表了眾多學(xué)術(shù)論文，也申請(qǐng)了大量專利，這也充分體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)研究者對(duì)專利的重視，也促進(jìn)了中國(guó)專利的快速發(fā)展。

［1］Lisa Cottesfeld Brown.A survey of image registration tech?niques［J］.Acm Computing Surveys，1992（4）：325-376.

［2］Richard Szeliski.Image Alignment and Stitching：A Tutori?al［J］.Foundations&Trends?in Computer Graphics&Vision，2006（1）：1-104.

［3］M Brown，DG Lowe.Recognising Panoramas［A］.IEEE In?ternational Conference on Computer Vision，2003：1218-1225.

［4］Perez P，Ganmnet M，Blake A.Poisson image editing［J］. Associatin for Computing Machinery Transactions on Graphics，2003（3）：313-318.

Patent Application Analysis for Image Stitching Technology

Liu NaXie ShashaLi JinchuanZhao Huiling

（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office，SIPO，Henan，Zhengzhou Henan 450002）

Image stitching technology is to study how to mosaic multiple images into a large perspective panoramic view,so as to meet the needs of users.This paper analyzed the development of image mosaic technology from the per?spective of patent,summarized the trend of patent application of image mosaic technology,and introduced the devel?opment route of image mosaic technology and the important domestic applicants.

image stitching；patent application；applicant

TP391.41

A

1003-5168（2017）02-0039-02

2017-01-19

劉娜（1987-），女，碩士，審查員，研究方向：計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)明專利審查；謝沙沙（1988-），女，碩士，審查員，研究方向：計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)明專利審查；李錦川（1984-），男，碩士，審查員，研究方向：計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)明專利審查；趙會(huì)玲（1988-），女，碩士，審查員，研究方向：計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)明專利審查。