发明创造名称：平面产状提取方法和系统
外观设计名称：
决定号：201485
决定日：2020-01-14
委内编号：1F264572
优先权日：
申请（专利）号：201510106356.8
申请日：2015-03-11
复审请求人：浙江大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：马雅凡
合议组组长：赵小宁
参审员：张妍
国际分类号：G06T7/00;G06T17/00;G01B11/00;G01B11/26
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，但是现有技术已经给出将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，那么该权利要求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，从而不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510106356.8，名称为“平面产状提取方法和系统”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为浙江大学。本申请的申请日为2015年03月11日，公开日为2015年06月10日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年05月09日发出驳回决定，以权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，其具体理由是：独立权利要求1与对比文件1（基于三维激光扫描数据的岩体结构面识别方法研究及系统研制，朱云福，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 第2012年卷 第10期，公开日为2012年10月15日）的区别技术特征在于：（1）计算的是待选面的产物，而不是所有结构面的产状；（2）根据结构面的粗糙度等据选取若干点，根据所述点数据拟合待选面，或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。上述区别技术特征（1）被对比文件2（岩体结构面产状的综合模糊聚类分析，周玉新等，《岩石力学与工程学报》 第24卷 第13期，公开日为2005年07月31日）公开，区别技术特征（2）是本领域的公知常识。独立权利要求1相对于对比文件1，对比文件2和公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2和3引用权利要求1，其附加技术特征被对比文件1公开；从属权利要求4引用权利要求3，其附加技术特征是公知常识；从属权利要求5引用权利要求4，其附加技术特征部分被对比文件2公开，部分属于公知常识，因此权利要求2-5都不具备创造性。权利要求6是与权利要求1对应的产品权利要求，因此，其同样不具备创造性。从属权利要求7引用权利要求6，其附加技术特征被对比文件1公开了；从属权利要求8引用权利要求7，其附加技术特征部分被对比文件2公开，部分属于公知常识，因此权利要求7-8也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年03月11日提交的说明书摘要、说明书第1-87段、摘要附图、说明书附图；2018年01月08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. 一种平面产状提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取结构面数据；
根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面；或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面；
判断待选面与结构面的差异；
当待选面与结构面的差异在设定范围内时，计算待选面的产状。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据结构面数据拟合待选面，还包括：
根据至少三点数据计算空间平面方程AX BY CZ 1＝0中A、B、C的值。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据结构面数据拟合待选面，还包括：
根据K-MEANS算法计算待选面的中间面。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，判断待选面与结构面的差异，还包括：
根据操作指令，选定中间面或放弃中间面。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，当待选面与结构面的差异在设定范围内时，计算待选面的产状，还包括：
当选定中间面时，根据公式计算中间的走向、倾向、倾角。
6. 一种平面产状提取系统，其特征在于，包括：
测量装置，用于获取结构面数据；
处理装置，用于根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面；或
逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面；
分析装置，用于：
判断待选面与结构面的差异；
当待选面与结构面的差异在设定范围内时，计算待选面的产状。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理装置，用于根据结构面数据拟合待选面，还用于：
根据至少三点数据计算空间平面方程AX BY CZ 1＝0中A、B、C的值，根据K-MEANS算法计算待选面的中间面。
8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述分析装置，用于判断待选面与结构面的差异，还用于：
根据操作指令，选定中间面或放弃中间面；
当选定中间面时，根据公式计算中间面的产状、走向、倾向。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年08月16日向国家知识产权局提出了复审请求，并未修改申请文件。复审请求人认为：第一：权利要求1与对比文件1相比，包括以下区别技术特征：（1）计算的是待选面的产状，而不是所有结构面的产状；（2）根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面，或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。关于上述区别技术特征（2），不宜直接认定为本领域中简化运算提高效率的公知常识。首先，在不失真的前提下如何进行重采样以降低计算量再生成模型是未有任何文献资料可以佐证的；其次，在科学发展史上有例子证明，重采样而不失真的选择是需要智力及付出巨大努力的；再次，若干种重采样的方式中，找到根据结构面的粗糙度等距选取若干点或者逐点选取若干点的采样方式，而不至于失真也是需要付出创造性劳动的。本行业内存在模糊聚类分析直接获得拟合待选面，即完全不考虑拟合待选面的选取对最终计算结果的影响。第二：权利要求1通过人机交互的方式，等距选取若干点或逐点选取若干点，从而，可以在拟合待选面的过程中，及时进行人工干预，将计算量减小，计算结果不失真以提高运算效率。因此权利要求1具有计算量小、运算效率高、计算结果不失真的技术效果，从而具有显著的进步。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月07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：首先，对于三维激光扫描数据的处理，因为其本身存在数据量巨大的问题，为提高运算效率，本领域中是普通应用重采样这一技术手段的，在各个三维激光扫描数据处理软件中都有该功能；其次，在应用重采样时，本领域技术人员知晓，采样的尺度不能过大也不能过小，过小起不到提高运算效率的作用，过大无法保证后续数据拟合的精度，对于如何权衡效率和精度的关系，本领域技术人员可以通过有限地实验设置重采样的尺度，并且，在各个三维激光扫描数据处理软件中都给出了相应的设置交互功能。回到本申请的平面产状提取领域中，本领域技术人员在使用重采样选取点数据拟合面时，结合地质学领域的相关现有技术，容易想到为保证拟合精度可以根据面的粗糙度程度来设置重采样尺度、选择点，也可以逐点选择，其为本领域常用技术手段。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08月14日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-4、6-7相对于对比文件1和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，权利要求5、8相对于对比文件1、对比文件2和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09月24日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：权利要求1与对比文件1相比，包括以下区别技术特征：（1）计算的是待选面的产状，而不是所有结构面的产状；（2）根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面，或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。基于上述区别技术特征，权利要求1保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何简化结构面产状的提取、如何提高运算效率，并且不能够失真。对于上述区别技术特征（2），不能被认定为本领域中简化运算提高效率的公知常识。首先，由人工干预直接选取若干点能够大大节省计算资源，提高了计算结果的合理性，更利于防止数据失真；再次，对比文件1第3.3.4节中“粗糙度统计”给出直接的启示是粗糙度的系数计算，而非本申请权利要求1中特定的目的--直接选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。因此权利要求1具有计算量小、运算效率高、计算结果不失真的技术效果，从而具有显著的进步。
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
复审请求人在复审阶段并未修改申请文件，因此，本复审决定与驳回决定所针对的文本相同，即申请日2015年03月11日提交的说明书摘要、说明书第1-87段、摘要附图、说明书附图；2018年01月08日提交的权利要求第1-8项。
专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：“创造性，是指同现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。”
如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，但是现有技术已经给出将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，那么该权利要求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，从而不具备创造性。
在本决定中使用原审查部门在驳回决定中所引用的对比文件，即：
对比文件1：基于三维激光扫描数据的岩体结构面识别方法研究及系统研制，朱云福，《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》第2012年卷第10期，公开日为2012年10月15日；
对比文件2：岩体结构面产状的综合模糊聚类分析，周玉新等，《岩石力学与工程学报》第24卷第13期，公开日为2005年7月31日。
其中，对比文件1作为最接近的现有技术。
（2-1）权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1请求保护一种平面产状提取方法，对比文件1公开了一种岩体结构面识别方法，并具体公开了（参见对比文件1第7-27页）获取岩体的三围激光点云数据，对点云数据进行表面重建及噪声滤波得到关于结构面的三角面片（即提取结构面数据），应用最小二乘法线性回归的方法进行结构面拟合，拟合出大量的结构面，以结构面产状为依据，使用K均值聚类法对其进行优势组划分，在K均值聚类中，通过反复计算获得簇中心，当某个结构面距离簇中心大于设定闭值时，将该结构面从该簇剔除（对比文件1中的簇中心相当于本申请中的结构面，对比文件1中的拟合出的大量结构面样本相当于本申请中的“待选面”），对比文件1还公开了根据结构面计算产状（即“判断待选面与结构面的差异，当待选面与结构面的差异在设定范围内时，计算待选面的产状”）。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面，或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。根据该区别技术特征可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是如何进行结构面产状的提取并提高计算效率。对此，合议组认为：对比文件1已经公开了程序化识别结构面需要基于多个地质特征（几何参数），众多参数中就包括结构面表面的粗糙度，还公开了关于结构面的凡何参数统计，其中的粗糙度统计部分（参见对比文件1第26页的3．3．4节）公开了粗糙度和结构面的平整度密切相关，由此本领域技术人员容易想到要根据粗糙度选取参数点用于拟合待选面。而逐点选取样本点不需要考虑结构面的具体条件，采样规则简单，通用性强，是采样过程中最基本的采样方式之一。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款的规定。
（2-2）权利要求2不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，对比文件1进一步公开了：使用最小二乘法线性回归的方法进行结构面拟合，把结构面抽象为一个平面，在三维直角坐标下，平面方程可以表示：z=d ax by，设结构面上n个点的坐标已知，可以使用线性回归的方法求解方程系数d，a，b（参见对比文件1第20页第1-3段）。所以，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
（2-3）权利要求3不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求3是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征也被对比文件1进一步公开：识别出大量的结构面，以结构面的产状为依据，使用k均值聚类法对其进行优势组划分，得到各个族的中心（参见对比文件1第22页）。所以，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
（2-4）权利要求4不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求4是权利要求3的从属权利要求，在本领域中，对于结构面数据拟合的结果按K均值聚类得到的聚类中心可以进行选择或剔除是本领域的公知常识。所以，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
（2-5）权利要求5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求5是权利要求4的从属权利要求，其附加技术特征未被对比文件1公开，然而对比文件2公开了：节理裂隙中心产状为模糊软划分聚类中心的产状（见表5），表5公开了产状计算包括计算倾向和倾角（参见对比文件2第2页左栏第1段、第5页左栏第3段、表5）。而在本领域中，产状计算还包括走向是本领域的公知常识。所以，在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
（2-6）权利要求6不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求6请求保护一种平面产状提取系统，对比文件1公开了一种岩体结构面识别方法及系统，并具体公开了（参见对比文件1第7-27页）获取岩体的三围激光点云数据，对点云数据进行表面重建及噪声滤波得到关于结构面的三角面片（即提取结构面数据的测量装置），应用最小二乘法线性回归的方法进行结构面拟合，拟合出大量的结构面，以结构面产状为依据，使用K均值聚类法对其进行优势组划分，在K均值聚类中，通过反复计算获得簇中心，当某个结构面距离簇中心大于设定闭值时，将该结构面从该簇剔除（对比文件1中的簇中心相当于本申请中的结构面，对比文件1中的拟合出的大量结构面样本相当于本申请中的“待选面”），对比文件1还公开了根据结构面计算产状（即“分析装置，用于判断待选面与结构面的差异，当待选面与结构面的差异在设定范围内时，计算待选面的产状”）。
权利要求6与对比文件1的区别技术特征在于：处理装置，根据结构面的粗糙度等距选取若干点，根据所述点数据拟合待选面，或逐点选取若干点，根据所述点数据拟合待选面。根据该区别技术特征可以确定，权利要求6实际解决的技术问题是如何进行结构面产状的提取并提高计算效率。对此，合议组认为：对比文件1已经公开了程序化识别结构面需要基于多个地质特征（几何参数），众多参数中就包括结构面表面的粗糙度，还公开了关于结构面的凡何参数统计，其中的粗糙度统计部分（参见对比文件1第26页的3.3.4节）公开了粗糙度和结构面的平整度密切相关，由此本领域技术人员容易想到要根据粗糙度选取参数点用于拟合待选面。而逐点选取样本点不需要考虑结构面的具体条件，采样规则简单，通用性强，是采样过程中最基本的采样方式之一。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的，不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款的规定。
（2-7）权利要求7不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求7是权利要求6的从属权利要求，对比文件1进一步公开了：使用最小二乘法线性回归的方法进行结构面拟合，把结构面抽象为一个平面，在三维直角坐标下，平面方程可以表示：z=d ax by，设结构面上n个点的坐标已知，可以使用线性回归的方法求解方程系数d，a，b（参见对比文件1第20页第1-3段）。识别出大量的结构面，以结构面的产状为依据，使用k均值聚类法对其进行优势组划分，得到各个族的中心（参见对比文件1第22页）。所以，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
（2-8）权利要求8不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求8是权利要求7的从属权利要求，其附加技术特征未被对比文件1公开，然而对比文件2公开了：节理裂隙中心产状为模糊软划分聚类中心的产状（见表5），表5公开了产状计算包括计算倾向和倾角（参见对比文件2第2页左栏第1段、第5页左栏第3段、表5）。而在本领域中，产状计算还包括走向是本领域的公知常识。同时，在本领域中，对于结构面数据拟合的结果按K均值聚类得到的聚类中心可以进行选择或剔除也是公知常识。所以，在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的，该权利要求也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
关于复审请求人的相关意见（具体参见案由部分），合议组认为：首先，对比文件1公开了程序化识别结构面需要基于多个地质特征（几何参数），地质特征的众多参数中就包括结构面表面的粗糙度，还公开了关于结构面的几何参数统计，其中的粗糙度统计部分公开了粗糙度和结构面的平整度密切相关，本领域技术人员也很容易理解，粗糙度越大平面是越不平整的。由此，当本领域技术人员需要选取样本点用于拟合待选面时，很容易想到要根据粗糙度选取。同时，逐点选取样本点是采样工作中最基本的方式，无需考虑任何条件，按照一定的规律顺序选取即可，通用性强，该方式获得样本点较多，由此计算结果也更加精确，自然保证了不失真的效果， 由于不考虑附加条件，也更方便人工干预。因此，上述采样点的选取方式对于本领域技术人员来说确实是惯用手段或容易想到的。其次，关于人工直接干预节省计算资源的问题，无论是人工剔除异常点还是计算机剔除异常点，都是本领域的惯用手段，二者各有利弊，为了便于工业上的实现和重复实施，本领域技术人员通常会选用计算机剔除的方式实现其技术方案。因此，复审请求人在复审请求中提出的意见不能被接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月09日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审决定不服，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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