发明创造名称：一种基于低动态图像的细节特征合成高动态图像的方法
外观设计名称：
决定号：192679
决定日：2019-10-11
委内编号：1F260497
优先权日：
申请（专利）号：201410520475.3
申请日：2014-09-30
复审请求人：西安邮电大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：俞晨
合议组组长：李琼
参审员：鲍薇
国际分类号：G06T5/50
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作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，若区别技术特征的一部分是本领域技术人员惯用手段，区别技术特征的另一部分被其它对比文件公开了且在其它对比文件中所起的作用与该权利要求中的相同，那么该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410520475.3，名称为“一种基于低动态图像的细节特征合成高动态图像的方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为西安邮电大学。本申请的申请日为2014年09月30日，公开日为2015年01月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年05月29日发出驳回决定，其中引用了两篇对比文件：
对比文件1：“高动态场景的图像融合优化和实时应用”，范逵等，《中国图象图形学报》，第19卷第6期， 第940-945页，公开日：2014年06月30日；
对比文件2：“Exposure Fusion”， Tom Mertens et al， 15th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications，pp.382-390，公开日：2007年11月02日。
驳回决定指出：权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是：1）所述细节特征是某像素的细节特征，由方差、均值、梯度任一个，或方差、均值、梯度和熵的任意组合而得到，2）所述低动态图像中无运动目标，并且图像经过人工配准。上述区别技术特征或者被对比文件2公开，或者是本领技术人员的惯用手段，因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求3的部分附加技术特征被对比文件2公开或者是惯用手段，权利要求4的附加技术特征是惯用手段，因此权利要求2-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所依据的文本为申请日2014年09月30日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-7；2018年01月10日提交的权利要求第1-4项、说明书第[0001]-[0048]段。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于低动态图像的细节特征合成高动态图像的方法，其特征在于，利用多幅低动态图像的细节特征构造加权系数并合成以获得高动态范围图像；所述细节特征是像素的细节特征；所述低动态图像中无运动目标，并且图像经过人工配准；所述细节特征是由方差、均值、梯度和熵的任意一个或其任意组合而得到的。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多幅为至少3幅。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：获取多幅输入的低动态图像XLDR1,XLDR2,XLDR3,…,XLDRn；
B：提取每幅图像的细节特征Cl(i,j)；
C：依据公式 确定多幅低动态图像被提取到目标合成图像中的加权系数wl；
D：依据公式 修正步骤C所述加权系数wl；
E：依据公式 获得目标高动态图像XHDR。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D的修正是对每个加权系数wl用正方形掩模进行平均滤波，每个加权系数wl修正为以此为中心的正方形掩模区域内的平均值其中，正方形掩模的尺寸为d＝(2k 1)×(2k 1)。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月12日以及2018年09月19日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书。复审请求人认为：本申请是为了得到高动态图像的清晰细节，所以使用熵计算出每个像素的细节特征，由每个像素点的细节特征构造加权系数，最终得到高动态图像的清晰细节。对比文件1中使用熵计算出每个块的熵，导致块效应出现，因为存在块效应，使用高斯平滑处理得到的图像变模糊，细节特征受影响不能满足于提取清晰细节。 对比文件2提取的是像素的对比度、饱和度和曝光度为像素的细节特征，所要解决的技术问题是如何得到具有美感的高动态图像。对比文件2中所采取的技术方案如“对比文件2的技术路线图”所示，在对比文件2中提取像素的细节特征提取的是像素的对比度、饱和度和曝光度为像素的细节特征，由公知常识得知，图像在变换到LaPlacian域后，图像的能量大部分集中在基础层，细节层虽然被单独提取出来，但是能量较少，所以对数值比较敏感，导致最终得到的细节特征不丰富。
复审请求时新修改的权利要求书如下：
“基于低动态图像细节特征合成高动态图像清晰细节的方法，其特征在于：利用多幅低动态图像基于像素点的细节特征设计基于像素点的细节特征的权重系数，在时域合成高动态范围图像的清晰细节；所述低动态图像中无运动目标，并且图像经过人工配准；所述像素点的细节特征是由方差、均值、梯度和熵的任意一个或其任意组合而得到的；所述方法包括以下步骤：A：获取多幅输入的低动态图像XLDR1,XLDR2,XLDR3,…,XLDRn；B：提取每幅图像的像素点的细节特征Cl(i,j)；C：依据公式 设计基于像素点的细节特征的加权系数wl；D：依据公式 修正步骤C所述加权系数wl；E：依据公式 获得多幅低动态图像的清晰细节，由清晰细节组成高动态图像。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多幅为至少4幅。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤D的修正是对每个加权系数wl用正方形掩模进行平均滤波，每个加权系数wl。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月25日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，对比文件1公开了“使用以每个块中心为对称轴的高斯函数作为权重对图像序列进行加权”，方差、均值、梯度和熵，均属于本领域技术人员所惯常使用的描述图像细节的特征表述方式，因而坚持原驳回决定。
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10日向复审请求人发出复审通知书，指出：对比文件1中的“块”相当于本申请“(2k 1)×(2k 1)的正方形区域”。因此，对比文件1中块的熵相当于本申请中“基于像素点的细节特征，细节特征是熵得到的”。虽然对比文件2使用“对比度、饱和度和曝光度”作为细节特征描述，但是对比文件2公开了加权计算，合成图像的技术手段，给出了融合图像的技术启示，本领域技术人员从对比文件2得到的是如何合成图像的技术启示，在对比文件2给出的该启示下能够想到将对比文件2所公开的加权计算方法用于对比文件1中，而使用熵作为细节特征来计算权重。因此权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019 年07 月25 日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1和2没有公开本申请的权重计算方法，没有解决本申请使得细节清晰的技术问题。
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
审查文本的认定
复审请求人于2018年09月12日提交复审请求时提交了权利要求书的替换页，将从属权利要求的附加技术特征以及部分说明书的内容增加到独立权利要求中，并删除了相应的从属权利要求，上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本是：2018年09月12日提交的权利要求第1-3项，说明书第[0001]-[0050]段，申请日2014年09月30日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-7。
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作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，若区别特征的一部分是本领域技术人员惯用手段，区别特征的另一部分被其它对比文件公开了且在其它对比文件中所起的作用与该权利要求中的相同，那么该权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“高动态场景的图像融合优化和实时应用”，范逵等，《中国图象图形学报》， 第19卷第6期，第940-945页，公开日：2014年06月30日；
对比文件2：“Exposure Fusion”，Tom Mertens et al，15th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications，pp.382-390，公开日：2007年11月02日。对比文件1作为最接近现有技术。
1)、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1请求保护一种基于低动态图像的细节特征合成高动态图像的方法，对比文件1公开了一种高动态场景的图像融合优化和实时应用方法，并具体公开了（参见第1.1节）：首先需要准备好针对同一场景拍摄的N 幅不同曝光的图像（相当于在时域合成高动态范围图像），通过块融合使每个局部区域都拥有最高的信息量。为了得到局部信息量最高的图片，块融合方法首先将图像分成若干个d × d 像素的块，之后使用熵值从不同曝光的图像序列中选取每个局部区域含有最多信息量的块（相当于所述像素点的细节特征是由熵得到的, 提取每幅图像的像素点的细节特征Cl(i,j)），也就是熵值最大的块。使用以每个块中心为对称轴的高斯函数作为权重对图像序列进行加权(相当于利用多幅低动态图像基于像素点的细节特征设计基于像素点的细节特征的权重系数)。
权利要求1请求保护的技术方案，与对比文件1公开的内容相比，区别特征在于：1) C：依据公式设计基于像素点的细节特征的加权系数wl； D：依据公式修正步骤C所述加权系数wl； E：依据公式获得多幅低动态图像的清晰细节，由清晰细节组成高动态图像；2）所述细节特征是某像素的细节特征，由方差、均值、梯度任一个，或方差、均值、梯度和熵的任意组合而得到；所述低动态图像中无运动目标，并且图像经过人工配准。由上述区别特征可以看出，本申请所要解决的技术问题是1）合成高动态图像，2）如何在合成高动态范围图像时尽可能保留图像细节。
对于区别特征1），对比文件2公开了（参见第3.1-3.2节）：获取N幅低动态图像，提取每幅图像的细节特征C、S、E，得到 ，其中ij, k表示在第k幅图像中的像素（i, j）。依据公式 确定多幅低动态图像被提取到目标合成图像中的加权系数（相当于步骤C），依据公式 获得目标高动态图像（相当于步骤E）。
且上述特征在对比文件2中所起的作用与区别特征1）在本申请中的作用相同，都为了合成高动态图像，因此对比文件2给出了与对比文件1相结合的启示，在该启示下本领域技术人员为尽可能保留图像细节，有动机提取每幅低动态图像的像素细节特征，用于对比文件1的合成以获得高动态范围图像的技术方案中。在此基础上，为了使合成图像更自然而调整权重是本领域技术人员容易想到的，并且通过平均数来进行平滑差异是本领域技术人员惯用手段。为了保证权重非负数而使用绝对值运算是本领域惯用手段。
至于区别特征2），由方差、均值、梯度，或方差、均值、梯度和熵的任意组合，来获得细节特征的方式，则属于本领域技术人员在进行图像特征描述、提取时所惯用的技术手段。鉴于运动目标对高动态范围图像的合成具有干扰作用，因此选择无运动目标低动态图像属于本领域技术人员的常规技术选择；而人工配准的低动态图像则为本领域技术人员为了准确匹配这些图像，从而尽可能获得较佳的合成效果而惯用的技术手段。
由此可见，在对比文件1的基础上，结合对比文件2和本领域惯用的技术手段，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，因此权利要求1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不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求2对权利要求1作了进一步限定，对比文件1公开了（参见第1.2节）：使用全部6幅图像进行融合（相当于公开了至少4幅），由此可见，对比文件1公开了权利要求2的附加技术特征，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2不具备创造性。
3)、权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求3对权利要求1作了进一步限定，附加技术特征属于本领域惯用的邻域平均法中确定模板尺寸的具体方式，属于本领域技术人员的惯用手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求3也不具有创造性。
4).针对复审请求人意见陈述的答复：
复审请求人认为，（1）对比文件1中的“块”不对应本申请的“正方形区域”。对比文件1的“块中心”不相当于本申请X（i，j）为中心。对比文件1中的熵是块下的熵计算，表现这个块里所有信号的优劣，是提高计算速度，它不相当于本申请的由熵得到的像素点的细节特征，不是解决图像细节清晰的技术手段。（2）对比文件1中计算出每个块的特征，会导致块效应出现，正是因为存在块效应，在合成中需要使用高斯平滑处理，这样使得到的图像变模糊，细节特征受影响。对比文件1中使用以每个块中心为对称轴的高斯函数作为权重对图像序列进行加权是为了使得块与块之间的过渡更自然，即模糊了块与块之间的边界，与本申请清晰细节的目的作用相反。（3）对比文件2公开的“对比度”、“饱和度”、“曝光度”是做为质量评价测度，这三种不是细节特征。本申请在权重公式中加入绝对值计算，是能够保证细节特征的非负表示。（4）对比文件2选择在变换域融合是为了避免对比文件1中融合的块效应，而本申请采用像素的细节特征，基于像素的权重系数，在时域合成高动态范围图像，不仅可以避免这种块效应，并且计算简单。
合议组认为：
（1）对比文件1公开了“图像分成若干个d × d 像素的块”，因此相当于正方形区域。根据权利要求的记载，像素点的细节特征由熵得到，并且对以X(i,j)为中心的正方形区域计算熵。而对比文件1也公开了对像素块计算熵，相当于公开了权利要求1中细节特征由熵得到的技术特征。只是对比文件1没有公开像素的细节特征还可以由方差、均值、梯度任一个，或方差、均值、梯度和熵的任意组合而得到。但是方差、均值、梯度都是表征图像所包含信息的常用参数。
（2）对比文件1使用的权重是通过高斯函数获得，因此使得块之间边界模糊。本申请与对比文件1的区别在于，本申请不使用高斯函数得到权重，本申请要解决细节清晰的技术问题。而对比文件2给出了相关启示：对比文件2公开了加权系数的计算方法来确定多幅低动态图像被提取到目标合成图像中的加权系数。因此本领域技术人员能够想到将该权重计算方法用于对比文件1中以解决细节清晰的技术问题。至于在权重公式中加入绝对值计算是本领域技术人员为了权重的非负性所采用的常用技术手段。
（3）虽然对比文件2使用“对比度、饱和度和曝光度”作为细节特征描述，但是对比文件2公开了加权计算，合成图像的技术手段，给出了融合图像的技术启示，本领域技术人员从对比文件2得到的是如何合成图像的技术启示，在对比文件2给出的该启示下能够想到将对比文件2所公开的加权计算方法用于对比文件1中，而使用熵作为细节特征来计算权重。
（4）对比文件2所述的图像变换到LaPlacian域，只涉及对比度、饱和度和曝光度的计算中。在对比文件1公开了通过熵来计算细节特征的基础上，不涉及对比度、饱和度和曝光度的计算。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月29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，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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