发明创造名称：基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置及方法
外观设计名称：
决定号：184857
决定日：2019-07-23
委内编号：1F265243
优先权日：
申请（专利）号：201610107271.6
申请日：2016-02-27
复审请求人：哈尔滨工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：范伟
合议组组长：周永恒
参审员：周璐璐
国际分类号：G01N21/72,G01J5/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域的惯用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610107271.6，名称为“基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置及方法”的发明专利申请。申请人为哈尔滨工业大学。本申请的申请日为2016年02月27日，公开日为2016年07月06日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由于2018年07月26日驳回了本申请。驳回所针对的文本为：2018年04月09日提交的权利要求第1-2项，申请日2016年02月27日提交的说明书第1-4页、说明书摘要、摘要附图；2016年04月22日提交的说明书附图第1-2页。
驳回中引用了如下对比文件：
对比文件1：“红外相位法无损检测技术及应用研究”，汪子君，《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》，2011年第4期，公开日为2011年04月10日；
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置，其特征在于，它包括非制冷型红外相机（1）、实时显示器（2）、计算机（3）、小型函数发生器（4）、功率放大器（5）、四只卤素灯管（6）和三维移动台（8）；
测试样件（7）置于三维移动台（8）上，四只卤素灯管（6）同时照射测试样件（7），非制冷型红外相机（1）对测试样件（7）进行实时图像数据采集；
非制冷型红外相机（1）的显示信号输出端通过AV视频输出线与实时显示器（2）的显示信号输入端相连接；
非制冷型红外相机（1）的数据信号输出端通过USB3.0图像采集信号线与计算机（3）的数据信号输入端相连接，计算机（3）的控制信号输出端通过USB2.0信号控制线与小型函数发生器（4）的控制信号输入端相连接，小型函数发生器（4）输出信号端通过BNC触发信号线与非制冷型红外相机（1）的采集控制端相连，小型函数发生器（4）输出信号端通过BNC触发信号线与功率放大器（5）的输入端相连接，功率放大器（5）的输出端通过电源线与四只卤素灯管（6）相连；卤素灯管（6）选择功率为1000W的灯管；非制冷型红外相机（1）选择像素为640×480，响应波长为812μm的红外机机。
2. 基于非制冷型红外相机的热波成像检测方法，该方法是基于权利要求1所述基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置来实现的，其特征在于，该方法包括以下步骤
步骤1、确定要测量的材料，将测试样件（7）放置到三维移动台（8）上；
步骤2、首先开启基于非制冷型红外相机的热波成像检测系统，此步骤包括计算机（3）、非制冷型红外相机（1）、实时显示器（2）及小型函数发生器（4）设备的开启；
步骤3、检查小型函数发生器（4）输出模拟信号电压值是否处于0～10V之间，若电压值超限，则通过计算机（3）控制小型函数发生器（4），将其电压值控制在0～10V之间；
步骤4、通过观察实时显示器（2）判断非制冷型红外相机（1）对焦是否合理，通过调节三维移动台（8）使图像成像清晰；
步骤5、计算机（3）输出的脉冲/调制控制信号通过小型函数发生器（4）输出，使其控制四只卤素灯管（6）的光强按调制规律变化，同时此控制信号通过BNC触发信号线控制非制冷型红外相机（1）进行实时图像数据采集；
步骤6、计算机（3）通过USB3.0图像采集信号线对非制冷型红外相机（1）采集的图像序列进行记录，并通过计算机（3）控制软件进行图像数据处理与信号提取，进而进行缺陷识别与判定。”
驳回决定的具体理由是:1.权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比，其区别在于：还包括三维移动台，测试样件置于三维移动台上；卤素灯管数量为四只，四只卤素灯管同时照射测试样件；视频传输采用AV视频输出线；图像采集信号线为USB3.0；控制信号通过USB2.0信号控制线传输；函数发生器输出信号端、功率放大器的输入端通过BNC触发信号线传输；还限定了卤素灯管功率、非制冷型红外相机分辨率、响应波长。上述区别技术特征属于本领域惯用技术手段。因此，在对比文件1的基础上结合本领域惯用技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.权利要求2所要求保护的技术方案与对比文件1相比，其区别在于：（1）基于权利要求1所述基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置来实现；（2）具体操作步骤如权利要求2所述步骤1-6。上述区别技术特征属于本领域的惯用技术手段。因此，在对比文件1的基础上结合本领域惯用技术手段得到权利要求2所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月06日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交修改文件。复审请求人认为：1、权利要求1与对比文件1相比具备区别。基于区别技术特征，本申请首先提出一种基于廉价非制冷型红外热像仪的热波成像检测装置，而对比文件1中提到的为一种基于制冷型红外热像仪的检测装置，由于采用制冷型红外热像仪所以导致每次使用必须制冷与校正，极大的降低了检测效率；其中根据红外热像仪的制冷型与非制冷型差异，两者检测系统完全不同。2、本申请采用的为高性能数据采集卡（具有函数发生器功能），相较于对比文件1采用的函数发生器而言具有更高的数据采集效率，本申请十分适用于工业生产检测领域，同时由于该高性能数据采集卡可以发出多路同步信号，因此所获取的相位结果较制冷型集成检测系统更加精确，可以选择多种激励信号对材料进行主动热激励加载。而对比文件1使用只有传统的四点平均算法，因此检测系统的核心不同。3、权利要求2的方法是基于非制冷型红外相机的热波成像检测的一体化装置，使用方法与现有方法存在不同，现有的红外相机检测方法中并不涉及无线通讯、远距离图像传输及图像数据处理等内容。需要限定不同的方法才能使用，并非为使用步骤的具体化描述。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月14日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年06月06日向复审请求人发出复审通知书，指出： 1.权利要求1与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）检测装置还包括：实时显示器；三维移动台；函数信号发生器为小型函数信号发生器；卤素灯管有四只；测试样件置于三维移动台上；非制冷型红外相机的显示信号输出端通过AV视频输出线与实时显示器的显示信号输入端相连接；非制冷型红外相机与计算机连接采用USB3.0图像采集信号线；小型函数发生器输出信号与功率放大器的输入端连接采用BNC触发信号线；卤素灯管选择功率为1000W的灯管；非制冷型红外相机选择像素为640×480；（2）计算机的控制信号输出端通过USB2.0信号控制线与小型函数发生器的控制信号输入端相连接，小型函数发生器输出信号端通过BNC触发信号线与非制冷型红外相机的采集控制端相连。上述区别技术特征（1）、（2）是本领域的惯用技术手段。所以，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用技术手段，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.权利要求2与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）步骤1中将测试样件放置到三维移动台上；步骤2中开启实时显示器；步骤2之后还包括步骤3：函数发生器为小型函数发生器，检查其输出模拟信号电压值是否处于0~10V之间，若电压值超限，则通过计算机控制小型函数发生器，将其电压值控制在0~10V之间；步骤4、通过观察实时显示器判断非制冷型红外相机对焦是否合理，通过调节三维移动台使图像成像清晰；（2）步骤5、计算机输出的脉冲/调制控制信号通过小型函数发生器输出，使其控制四只卤素灯管的光强按调制规律变化，同时此控制信号通过BNC触发信号线控制非制冷型红外相机进行实时图像数据采集；步骤6、计算机通过USB3.0图像采集信号线对非制冷型红外相机采集的图像序列进行记录。然而，上述区别技术特征（1）、（2）是本领域惯用技术手段。所以，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用技术手段，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。 3. 合议组对于复审请求人的意见陈述进行了答复。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年07月04日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人在意见陈述书中陈述了权利要求1-2具备专利法第22条第3款所规定的创造性的理由。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时未修改申请文件。本复审请求审查决定所针对的文本为：2018年04月09日提交的权利要求第1-2项，申请日2016年02月27日提交的说明书第1-4页、说明书摘要、摘要附图；2016年04月22日提交的说明书附图第1页。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，但该区别技术特征属于本领域的惯用技术手段，则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
1.权利要求1请求保护一种基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置，对比文件1公开了一种基于非制冷型红外相机的热波成像检测装置（参见第42页第3段-第51页第2段），并具体公开了：IR928型红外热像仪，属于非制冷焦平面热像仪；计算机、Portek9301型函数信号发生器、功率放大器、两只卤素灯管；该两只卤素灯管同时照射被测物体，IR928型红外热像仪可同时对被测物体进行实时图像数据采集；IR928型红外热像仪的数据信号输出端通过图像采集卡与计算机的数据信号输入端相连接，以传输图像数据；函数信号发生器输出信号端与功率放大器的输入端相连接；功率放大器的输出端通过电源线与卤素灯管相连；该红外热像仪的光谱范围是8-14μm（即响应波长为8-14μm）。
权利要求1与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）检测装置还包括：实时显示器；三维移动台；函数信号发生器为小型函数信号发生器；卤素灯管有四只；测试样件置于三维移动台上；非制冷型红外相机的显示信号输出端通过AV视频输出线与实时显示器的显示信号输入端相连接；非制冷型红外相机与计算机连接采用USB3.0图像采集信号线；小型函数发生器输出信号与功率放大器的输入端连接采用BNC触发信号线；卤素灯管选择功率为1000W的灯管；非制冷型红外相机选择像素为640×480；（2）计算机的控制信号输出端通过USB2.0信号控制线与小型函数发生器的控制信号输入端相连接，小型函数发生器输出信号端通过BNC触发信号线与非制冷型红外相机的采集控制端相连。
然而，对于区别技术特征（1），“实时显示器”、“三维移动台”以及“显示信号”通过“实时显示器”显示、将“测试样件”置于“三维移动台”上都是检测领域中常见的部件及利用这些常见部件的常规检测方式；对比文件1已经公开了采用IR928型红外热像仪这一焦平面热像仪检测被测物体，出于在焦平面对焦准确和使用方便的需要，本领域技术人员是容易想到采用本领域中上述常见的“实时显示器”、“三维移动台”、“显示信号”通过“实时显示器”显示以及将“测试样件”置于“三维移动台”上以方便被测物体成像于焦平面上的。此外，本领域技术人员在对比文件1已经公开有采用两只卤素灯管的情况下，也是能够根据实验的需要选择合适的灯管数量比如四只同时照射被测试样的；而使用小型的函数信号发生器是本领域的常规选择；区别技术特征（1）中还限定有采用AV视频线、USB3.0、BNC触发信号线进行相应器件的连接，然而这些都属于常规的连接方式，对于本领域技术人员来说是容易想到的；至于对卤素灯功率、相机像素的参数限定，这些限定的参数都是本领域中常见的参数范围，本领域技术人员完全能够根据实际需要选择上述参数限定下的各器件的。对于区别技术特征（2），其中限定的采集方式以计算机作为激励信号输出端，计算机输出的激励信号输入到小型函数发生器，小型函数发生器输出的控制信号再分别输入红外相机的采集控制端以及与卤素灯管相连的功率放大器，以达到同时采用信号采集与光源变化同步的目的。而对比文件1公开了：函数信号发生器根据实验要求产生设定的激励信号，该激励信号最后驱动光源对被测物体加热，同时将同频同相信号输入数字锁相，数字锁相提取红外热像仪采集的图像中该幅值和相位的信息，最后将结果以图像形式进行显示并处理（参见第43页第2段），由此可见，对比文件1给出了将信号采集与光源同频同相变化，而提升测量精度的技术启示。在此技术启示下，本领域技术人员，为了达到对比文件1的光源和信号采集同频同相，容易想到将区别技术特征（2）中采集方式以计算机作为激励信号输出端，同时将该信号输入至小型函数发生器与红外相机采集控制端，并且改进后的技术效果也是本领域技术人员能够预料到的；在对比文件1公开的采集方案基础上，本领域技术人员也是容易做到的。因此区别技术特征（2）中限定的采集方案是本领域技术人员在对比文件1的基础上能够想到的简单改进，属于本领域的惯用技术手段。
所以，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用技术手段，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2请求保护一种基于非制冷型红外相机的热波成像检测方法，对比文件1公开了一种基于非制冷型红外相机的热波成像检测方法（参见第42页第3段-第51页第2段，第79页第2段-第89页第2段），该方法包括以下步骤：步骤1、确定要测量的材料；步骤2、开启基于IR928型红外热像仪（属于非制冷焦平面热像仪）的热波成像检测系统，此步骤包括计算机、IR928型红外热像仪、Portek9301型函数发生器设备的开启；最后计算机对IR928型红外热像仪采集的图像序列进行记录，并通过计算机控制软件进行图像数据处理与信号提取，进而进行缺陷识别与判定。
权利要求2与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）步骤1中将测试样件放置到三维移动台上；步骤2中开启实时显示器；步骤2之后还包括步骤3：函数发生器为小型函数发生器，检查其输出模拟信号电压值是否处于0～10V之间，若电压值超限，则通过计算机控制小型函数发生器，将其电压值控制在0～10V之间；步骤4、通过观察实时显示器判断非制冷型红外相机对焦是否合理，通过调节三维移动台使图像成像清晰；（2）步骤5、计算机输出的脉冲/调制控制信号通过小型函数发生器输出，使其控制四只卤素灯管的光强按调制规律变化，同时此控制信号通过BNC触发信号线控制非制冷型红外相机进行实时图像数据采集；步骤6、计算机通过USB3.0图像采集信号线对非制冷型红外相机采集的图像序列进行记录。
然而，对于区别技术特征（1），步骤1和步骤2中采用的“实时显示器”、“三维移动台”、将“测试样件”置于“三维移动台”以及步骤4“显示信号”通过“实时显示器”显示以“判断成像是否清晰”都是利用检测领域中常见的部件的常规检测方式；对比文件1已经公开了采用IR928型红外热像仪这一焦平面热像仪检测被测物体，出于在焦平面对焦准确和使用方便的需要，本领域技术人员是容易想到采用本领域中上述常见的“实时显示器”、“三维移动台”、“显示信号”通过“实时显示器”显示以及将“测试样件”置于“三维移动台”上以方便被测物体成像于焦平面上的；此外，区别技术特征（1）中还限定有步骤3：对小型函数发生器的检测，这些都属于本领域中常规的检测方法，本领域技术人员出于对对比文件1公开的函数发生器检测以判断是否正常工作的需要，是容易想到在步骤2后采用区别技术特征（1）中的检测方法对该函数发生器进行检测的；至于使用小型的函数信号发生器则为本领域的常规选择；对于区别技术特征（2），其中限定的采集方式以计算机作为激励信号输出端，同时将该信号输入至小型函数发生器与红外相机采集控制端（计算机输出的激励信号输入到小型函数发生器，小型函数发生器输出的控制信号再分别输入红外相机的采集控制端以及与卤素灯管相连的功率放大器），以达到同时采用信号采集与光源变化同步的目的。而对比文件1公开了：函数信号发生器根据实验要求产生设定的激励信号，该激励信号最后驱动光源对被测物体加热，同时将同频同相信号输入数字锁相，数字锁相提取红外热像仪采集的图像中该幅值和相位的信息，最后将结果以图像形式进行显示并处理（参见第43页第2段），由此可见，对比文件1给出了将信号采集与光源同频同相变化，而提升测量精度的技术启示。在此技术启示下，本领域技术人员，为了达到对比文件1的光源和信号采集同频同相，容易想到将区别技术特征（2）中采集方式以计算机作为激励信号输出端，同时将该信号输入至小型函数发生器与红外相机采集控制端，并且改进后的技术效果也是本领域技术人员能够预料到的；在对比文件1公开的采集方案基础上，本领域技术人员也是容易做到的。因此区别技术特征（2）中限定的采集方案是本领域技术人员在对比文件1的基础上，特别是对比文件1公开了函数发生器产生信号使光强按调制规律变化的情况下能够想到的简单改进，这属于本领域的惯用技术手段。区别技术特征（2）中还限定有USB3.0、BNC触发信号线进行相应器件的连接、卤素灯管为四只，然而上述连接方式都属于常规的连接方式，对于本领域技术人员来说是容易想到的；本领域技术人员在对比文件1已经公开有采用两只卤素灯管的情况下，也是能够根据实验的需要选择合适的灯管数量比如四只同时照射被测试样的。
所以，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用技术手段，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：1.对比文件1采用制冷型红外热像仪进行试验研究，检测结果很大程度上依靠相机精度，本申请采用非制冷型相机，相机本身精度较制冷型相机差，但通过相关的系统搭建可以实现制冷型相机效果。对比文件1中采用的制冷型红外热像仪由于采用内置的斯特林旋转制冷器进行降温，在提高检测精度的同时，造成检测效率低，工作时间短等弊端，同时操作单一，锁相算法被集成在红外热像仪内部。而本申请提出的基于非制冷型红外相机的红外热波检测系统，采用的为非制冷型热像仪，这种热像仪工作时间长，出厂即已校正，无需每次使用校正，由于无需制冷，效率高。本申请通过自编程软件可以实现多种信号激励，采用的图像处理算法及信号分析手段多。本申请采用的为国产非制冷型红外热像仪，其与制冷型红外热像仪存在本质原理性差异，因此采用其作为红外热波检测系统的检测装置时，在搭建试验系统时完全不同，对于本领域技术人员是非显而易见的。
2. 红外热像仪由于高性能数据采集卡的使用使其具有更多激励信号的选择。
合议组经查认为： 1. 对于非制冷型红外相机，对比文件1中已经明确公开了“红外热像仪采用国产IR928 型红外热像仪，属于非制冷焦平面热像仪”（参见对比文件1第48页倒数第3-4行），即对比文件1公开了本申请的该技术特征。复审请求人所指出的非制冷型红外相机的技术效果，对比文件1的技术方案也同样具备。
2. 对于复审请求人指出本申请采用高性能数据采集卡。然而，本申请的权利要求中并没有记载有“高性能数据采集卡”。从权利要求书记载的技术方案中也不能直接地、毫无疑义地得出权利要求限定的技术方案中包括有“高性能数据采集卡”。因此该技术特征不能作为对本申请权利要求的限定。本申请中限定的“函数发生器”已经被对比文件1公开（参见第43页第3段-第44页第2段、附图3-3）。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月26日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
