发明创造名称：一种太赫兹图像噪声处理方法及系统
外观设计名称：
决定号：194864
决定日：2019-11-12
委内编号：1F250173
优先权日：
申请（专利）号：201410827421.1
申请日：2014-12-25
复审请求人：深圳市太赫兹科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：姜楠
合议组组长：石清
参审员：俞晨
国际分类号：G06T5/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，其中，部分区别技术特征被另一篇对比文件公开，其余区别技术特征属于本领域的公知常识，现有技术给出了将上述区别技术特征应用到所述最接近现有技术中以解决其存在的技术问题的技术启示，则该项权利要求请求保护的技术方案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。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410827421.1，名称为“一种太赫兹图像噪声处理方法及系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为深圳市一体太赫兹科技有限公司。本申请的申请日为2014年12月25日，公开日为2015年04月29日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年01月05日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：（1）独立权利要求1与对比文件1（“THz图像条纹噪声消除方法研究”，邹园园，《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》，公开日为2009年10月15日）的部分区别技术特征被对比文件2（“高分辨太赫兹图像处理”，徐利民，《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》，公开日为2014年06月15日）公开，其余区别技术特征是本领域的常用技术手段，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常用技术手段得到权利要求1的技术方案是显而易见的，因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；（2）权利要求2-4的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2公开，或是在对比文件1、对比文件2以及公知常识的基础上容易想到的，因此，权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性；（3）独立权利要求5与对比文件1的部分区别技术特征被对比文件2公开，其余区别技术特征是本领域的常用技术手段，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常用技术手段得到权利要求5的技术方案是显而易见的，因此，权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性；（4）权利要求6-8的附加技术特征被对比文件1或对比文件2公开，因此，权利要求6-8也不具备专利法第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12月25日提交的说明书摘要、说明书第1-71段、摘要附图、说明书附图图1-2；2017年04月14日提交的权利要求第1-8项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种太赫兹图像噪声处理方法，包括如下步骤：
确定阈值：以图像像素的平均亮度值为初始阈值，通过图像像素的平均亮度值对图像像素的亮度划分范围，根据各个范围内图像像素的平均亮度值确定新的阈值，直到新的阈值比初始阈值小，确定该新的阈值为需要获取的阈值；
滤波除噪：以确定的阈值分割图像，通过阀值法构建频域滤波器，将构建的频域滤波器与太赫兹图像的傅里叶能量谱相乘，滤除了频域中的条纹噪声成分；
频域高通滤波：对滤波除噪处理后的图像通过Butterworth滤波器进行二阶高通滤波处理；
边缘处理：采用水平和垂直算子对频域滤波处理后的图像进行边缘处理；
叠加处理：将边缘处理后的图像与离散主成分分析变换处理的图像进行叠加，即：定义一个基准图像和模板图像，令模板图像在基准图像上移动，并计算两者之间的相似程度，峰值出现的地方即是配准位置，然后进行图像配准，再将边缘处理后的图像与二阶高通滤波处理的图像进行叠加；
图像锐化：将叠加后的太赫兹图像进行图像锐化，利用Roberts算子进行锐化。
2.根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，在滤波除噪步骤中，构建频域滤波器的方法如下：在分割后的图像中，以原点为中心，依次以递增的半径画圆，分别统计不同半径下，落在每个圆上的亮点数，若圆上亮点数N（r=n）/N(r=n-1)<>
3.根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，在滤波除噪步骤中，还包括对所述频域滤波器处理过的频谱进行傅里叶逆变换。
4.根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，所述水平和垂直算子包括Roberts、Prewitt或是Sobel算子中的一种或多种。
5.一种太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，包括阈值确定模块、滤波器构建模块、除噪模块、频域高通滤波模块、边缘处理模块、叠加模块，以图像像素的平均亮度值为初始阈值，通过图像像素的平均亮度值对图像像素的亮度划分范围，根据各个范围内图像像素的平均亮度值确定新的阈值，直到新的阈值比初始阈值小，所述阈值确定模块确定该新的阈值为需要获取的阈值；所述滤波器构建模块以确定的阈值分割图像，通过阀值法构建频域滤波器，所述除噪模块将构建的频域滤波器与太赫兹图像的傅里叶能量谱相乘，滤除了频域中的条纹噪声成分；所述频域高通滤波模块对滤波除噪处理后的图像通过Butterworth滤波器进行二阶高通滤波处理；所述边缘处理模块采用水平和垂直算子对非局域滤波处理后的图像进行边缘处理，所述叠加模块将边缘处理后的图像与二阶高通滤波处理的图像进行叠加, 即：定义一个基准图像和模板图像，令模板图像在基准图像上移动，并计算两者之间的相似程度，峰值出现的地方即是配准位置，然后进行图像配准，再将边缘处理后的图像与二阶高通滤波处理的图像进行叠加；还包括图像锐化模块，所述图像锐化模块将叠加后的太赫兹图像进行图像锐化。
6.根据权利要求5所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，还包括傅里叶逆变换模块，所述傅里叶逆变换模块对所述频域滤波器处理过的频谱进行傅里叶逆变换。
7.根据权利要求5所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，还包括离散主成分分析变换模块，所述离散主成分分析变换模块保留前面多个较大的特征值，去除之后留下多个较小的特征值，求得所述前面多个的特征值所对应的特征向量，做离散主成分分析反变换，得到图像向量的一个近似值。
8.根据权利要求5所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，所述水平和垂直算子包括Roberts、Prewitt或是Sobel算子中的一种或多种。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年04月17日向国家知识产权局提出了复审请求，对权利要求书进行了修改：将部分说明书的内容补入独立权利要求，并将2017年04月14日由从属权利要求5、9合并入独立权利要求的内容，恢复为从属权利要求5、9。复审请求人认为：1）对比文件1只包括自动阈值选择和构造自适应滤波器两个步骤，并没有想到在滤波除噪之后的技术方案；对比文件2只公开了频域高通滤波、边缘检测以及叠加过程，并不是在通过阈值法构建频域滤波器之后进行的操作。本发明公开的一种太赫兹图像噪声处理方法包括的5个步骤属于一个技术方案，相互呼应，不能将其单独拆分进行对比。2）对比文件2只是提及边缘检测之后有叠加处理，并未具体公开叠加过程，位移点上的相似度计算公式在教科书上没有记载。3）本申请各步骤均具备有益效果。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年05月03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19日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-10相对于对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年08月14日提交了意见陈述书，并未提交修改文本。复审请求人认为：对比文件1只包括自动阈值选择和构造自适应滤波器两个步骤，并没有想到本申请在滤波除噪之后的技术方案，而对比文件2只公开了频域高通滤波、边缘检测以及叠加过程，并不是在本申请通过阈值法构建频域滤波器之后进行的操作。本申请公开的一种太赫兹图像噪声处理方法包括的：确定阈值、滤波除噪、频域高通滤波、边缘处理和叠加处理5个步骤属于一个完整的技术方案，相互呼应，并体现了发明人的发明构思。
复审通知书所针对的权利要求书如下：
“1. 一种太赫兹图像噪声处理方法，包括如下步骤：
确定阈值：以图像像素的平均亮度值为初始阈值，通过图像像素的平均亮度值对图像像素的亮度划分范围，根据各个范围内图像像素的平均亮度值确定新的阈值，直到新的阈值比初始阈值小，确定该新的阈值为需要获取的阈值；
滤波除噪：以确定的阈值分割图像，通过阀值法构建频域滤波器，将构建的频域滤波器与太赫兹图像的傅里叶能量谱相乘，滤除了频域中的条纹噪声成分；
频域高通滤波：对滤波除噪处理后的图像通过Butterworth滤波器进行二阶高通滤波处理；
边缘处理：采用水平和垂直算子对频域滤波处理后的图像进行边缘处理；
叠加处理：将边缘处理后的图像与离散主成分分析变换处理的图像进行叠加，其具体方法是定义一个基准图像I(x，y)和模板图像T(x，y)，令模板图像在基准图像上移动，并计算两者之间的相似程度，峰值出现的地方即是配准位置，每个确定的位移点(i，j)上的相似度计算公式为
。
2. 根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，在滤波除噪步骤中，构建频域滤波器的方法如下：在分割后的图像中，以原点为中心，依次以递增的半径画圆，分别统计不同半径下，落在每个圆上的亮点数，若圆上亮点数N(r＝n)/N(r＝n-1)＜80％，则以r＝n为半径，圆内为要保留的部分，而其他明亮区域是要滤除的噪声部分，将图中r＝n半径的圆内部分设为0，得到了滤波器。
3. 根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，在滤波除噪步骤中，还包括对所述频域滤波器处理过的频谱进行傅里叶逆变换。
4. 根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，所述水平和垂直算子包括Roberts、Prewitt或是Sobel算子中的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述太赫兹图像噪声处理方法，其特征在于，还包括将叠加后的太赫兹图像进行图像锐化。
6. 一种太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，包括阈值确定模块、滤波器构建模块、除噪模块、频域高通滤波模块、边缘处理模块、叠加模块，以图像像素的平均亮度值为初始阈值，通过图像像素的平均亮度值对图像像素的亮度划分范围，根据各个范围内图像像素的平均亮度值确定新的阈值，直到新的阈值比初始阈值小，所述阈值确定模块确定该新的阈值为需要获取的阈值；所述滤波器构建模块以确定的阈值分割图像，通过阀值法构建频域滤波器，所述除噪模块将构建的频域滤波器与太赫兹图像的傅里叶能量谱相乘，滤除了频域中的条纹噪声成分；所述频域高通滤波模块对滤波除噪处理后的图像通过Butterworth滤波器进行二阶高通滤波处理；所述边缘处理模块采用水平和垂直算子对非局域滤波处理后的图像进行边缘处理，所述叠加模块将边缘处理后的图像与二阶高通滤波处理的图像进行叠加，其具体方法是定义一个基准图像I(x，y)和模板图像T(x，y)，令模板图像在基准图像上移动，并计算两者之间的相似程度，峰值出现的地方即是配准位置，每个确定的位移点(i，j)上的相似度计算公式为
。
7. 根据权利要求6所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，还包括傅里叶逆变换模块，所述傅里叶逆变换模块对所述频域滤波器处理过的频谱进行傅里叶逆变换。
8. 根据权利要求6所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，还包括离散 主成分分析变换模块，所述离散主成分分析变换模块保留前面多个较大的特征值，去除之后留下多个较小的特征值，求得所述前面多个的特征值所对应的特征向量，做离散主成分分析反变换，得到图像向量的一个近似值。
9. 根据权利要求6所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，还包括图像锐化模块，所述图像锐化模块将叠加后的太赫兹图像进行图像锐化。
10. 根据权利要求6所述太赫兹图像噪声处理系统，其特征在于，所述水平和垂直算子包括Roberts、Prewitt或是Sobel算子中的一种或多种。 ”
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
在复审程序中，复审请求人在提出复审请求时对权利要求书进行了修改，在答复复审通知书时未提交修改文本。经审查，所述修改符合专利法第33条的规定和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审决定所针对的审查文本与复审通知书所针对的审查文本相同，即：申请日2014年12月25日提交的说明书第1-71段、说明书附图图1-2、说明书摘要、摘要附图；2018年04月17日提交的权利要求第1-10项。
（二）关于创造性
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”。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，其中，部分区别技术特征被另一篇对比文件公开，其余区别技术特征属于本领域的公知常识，现有技术给出了将上述区别技术特征应用到所述最接近现有技术中以解决其存在的技术问题的技术启示，则该项权利要求请求保护的技术方案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。
合议组在本复审决定中引用的对比文件与驳回决定、复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“THz图像条纹噪声消除方法研究”，邹园园，《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》，公开日为2009年10月15日；
对比文件2：“高分辨太赫兹图像处理”，徐利民，《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》，公开日为2014年06月15日。
其中，对比文件1是最接近的现有技术。
权利要求1请求保护一种太赫兹图像噪声处理方法，对比文件1公开了一种THz图像条纹噪声消除方法研究（相当于公开了一种太赫兹图像噪声处理方法），并具体公开了如下内容（参见第4章第4.2.1节，第4.2.2节）：自动选择阈值，1）为T选择一个初始估计值(初始值为图像中最大亮度值和最小亮度值的中间值)（相当于确定阈值：以图像像素的平均亮度值为初始阈值）；2）使用T分割图像，这会产生两组像素：亮度值≥T的所有像素组成的G1，亮度值
权利要求1与对比文件1的区别为：权利要求1还包括频域高通滤波、边缘处理和叠加处理步骤。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：如何提高图像的清晰度和可辨识性。
对比文件2公开了一种高分辨太赫兹图像的处理方法（参见第三章太赫兹图像的降噪和增强，第3.3节太赫兹图像的增强，第3.3.1-3.3.2小节，图3.14，图3.16）：选用Butterworth滤波器进行Butterworth频域高通滤波，图3.14表示选用二阶Butterworth高通滤波对图3.4（b）处理（相当于频域高通滤波：对滤波除噪处理后的图像通过Butterworth滤波器进行二阶高通滤波处理）；因为经过初步处理后的图3.4(b)缺陷最少，可辨识性较好，我们用来作为例子说明；图16是对图3.4(b)的主成分变换和图像增强的效果；我们采用上文提到的三个算子（Roberts,Prewitt,Sobel）来进行图像增强，使刀片的边缘更加清晰；图3.16(c)-(e)依次采用Roberts,Prewitt,Sobel的水平和垂直算子进行边缘检测并叠加（相当于边缘处理：采用水平和垂直算子对滤波处理后的图像进行边缘处理；叠加处理）；图3.16(f)-(h)依次采用Roberts,Prewitt,Sobel算子进行图像锐化。可见，对比文件2公开了频域高通滤波、边缘处理、以及叠加处理步骤的部分内容，且上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均是用于更好的去除太赫兹图像的噪声信息，保留边缘信息，提高图像的清晰度和可辨识性。因此，对比文件2给出了将上述特征应用到对比文件1中以解决其存在的技术问题的启示；同时，对比文件2已经公开了主成分变换、以及随后进行边缘检测并叠加的内容，在此基础上，将叠加处理的对象选为边缘处理后的图像与离散主成分分析变换处理的图像是容易想到的。此外，本申请所采用的叠加处理的具体方法是本领域公知常识，例如，《多传感器图像融合技术及应用》（西安电子科技大学出版社，苗启广等， 2014年4月30日）为高等院校高年级本科生学习图像融合技术的教材和教学参考书，属于公知常识性证据，其公开了（参见第32-33页第2.5.3节基于灰度信息的图像配准）：1982年Rosenfeld提出的互相关匹配算法是最基本的基于灰度统计的图像配准方法，通常被用来进行模板匹配和模式识别。以参考图像作为模板窗口在待配准图像上进行遍历搜索，计算每个位置处参考图像和待配准图像对应部分的互相关函数，互相关最大的位置便是待配准图像中与参考图像相对应的位置。对于一幅图像I和相对于小尺度的模板T，归一化二维交叉相关函数表示了模板在图像上每一个位移位置的相似程度，即。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识得出权利要求1的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案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。
对于权利要求2-3，前述引用的对比文件1已经公开了自适应滤波器的构造方法，其与权利要求2附加技术特征中的滤波器构建方法的区别仅在于圆上亮点数N（r=n）/N(r=n-1)的判断范围略有不同，然而无论该范围小于80%或者小于85%均是本领域常规选择。权利要求3的附加技术特征也被对比文件1公开。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，上述权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于权利要求4-5，其附加技术特征被前述引用的对比文件2公开，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，上述权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6-10为与权利要求1-5对应的装置权利要求，因此，基于权利要求1-5的评述可知，权利要求6-10也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）关于复审请求人的意见
对于复审请求人的意见，合议组认为：虽然对比文件1没有公开本申请的全部5个步骤，但其公开了用于消除THz图像条纹噪声的本申请的前两个步骤，在此基础上，当其面对如何能够更好的提高图像的清晰度和可辨识性的技术问题时，容易想到在现有技术中寻找解决方案，而对比文件2明确公开了对图像的降噪和增强处理，其中，在图像增强处理部分公开了频域高通滤波、边缘处理以及叠加处理3个步骤，其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，均是用于更好的去除太赫兹图像的噪声信息，保留边缘信息，提高图像的清晰度和可辨识性，因此，本领域技术人员有动机将对比文件2的内容应用到对比文件1中。因此，复审请求人主张的权利要求具有创造性的理由不成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月05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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