发明创造名称：图像传感器的信号处理方法及图像传感器
外观设计名称：
决定号：42829
决定日：2019-11-28
委内编号：4W109235
优先权日：无
申请（专利）号：201010197504.9
申请日：2010-06-01
复审请求人：
无效请求人：深圳市汇顶科技股份有限公司
授权公告日：2013-09-04
审定公告日：
专利权人：上海思立微电子科技有限公司
主审员：郑直
合议组组长：苏青
参审员：程华
国际分类号：H04N5/225，H04N9/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第26条第3、4款，第33条，第22条第3款
决定要点：如果现有技术没有公开区别特征，也没有给出相应的技术启示，则权利要求具备创造性。
全文：
本专利的专利号为201010197504.9，申请日为2010年06月01日，授权公告日为2013年09月04日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种图像传感器的信号处理方法，其特征在于，包括步骤：
采集环境光强和曝光后的图像信息，判断环境光强是否小于预定光强；
若环境光强小于预定光强，则串行对图像信息进行模拟处理和数字处理，具体包括：
在模拟处理获得一行的图像数据后，暂停模拟处理，其中，所述暂停模拟处理的时间大于数字处理一行图像数据的时间；
对该行的图像数据进行模数转换后，开始对模数转换后的该行图像数据进行数字处理；
在进行数字处理的同时，采集下一行的图像信息及环境光强，并且判断环境光强是否小于预定光强；
并且，在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断步骤。
2. 根据权利要求1所述的图像传感器的信号处理方法，其特征在于，如果环境光强小于预定光强，所述串行对图像信息进行模拟处理和数字处理还包括：对所述模拟处理后的图像数据进行存储，当完成一行图像数据存储后，将存储的该行图像数据进行数字处理。
3. 根据权利要求1所述的图像传感器的信号处理方法，其特征在于，如果环境光强小于预定光强，所述串行对图像信息进行模拟处理和数字处理还包括：对所述模拟处理后的图像数据进行延迟，将延迟之后的图像数据进行数字处理，所述延迟时间大于模拟处理一行图像信息的处理时间。
4. 一种图像传感器，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于采集曝光后的图像信息和环境光强；
模拟处理模块，用于对图像信息进行模拟处理得到图像数据；
数字处理模块，用于对模拟处理后的图像数据进行数字处理；
控制模块，用于判断环境光强，如果环境光强小于预定光强时，在模拟处理模块完成图像信息处理获得一行图像数据之后，控制模拟处理模块暂停处理，并在该行图像数据被模数转换后，控制数字处理模块对模数转换后的该行图像数据进行数字处理；
控制模块在数字处理模块进行数字处理的同时，控制图像采集模块采集下一行的图像信息及环境光强，并且判断环境光强是否小于预定光强；所述控制模块在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断；
所述控制模块包括模拟处理延时模块，用于在环境光强小于预定光强时，在模拟处理模块完成图像信息处理获得一行图像数据之后，控制模拟处理模块暂停处理，所述暂停模拟处理的时间大于数字处理一行图像数据的时间。
5. 根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述控制模块包括存储模块，用于在环境光强小于预定光强时，对所述模拟处理后获得的图像数据进行存储，当完成一行图像数据存储时，将存储的该行图像数据发给数字处理模块进行数字处理。
6. 根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述控制模块包括数字处理延时模块，用于在环境光强小于预定光强时，对所述模拟处理后的图像数据进行延迟，将延迟之后的图像数据进行数字处理，所述延迟时间大于模拟处理一行图像信息的处理时间。”
请求人于2019年07月17日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其理由是本专利的说明书公开不充分，导致权利要求1-6无法实现，不符合专利法第26条第3款的规定；权利要求1-6保护范围不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；权利要求1-6的技术方案得不到说明书的支持，不符合专利法第26条第4款的规定；权利要求4修改超范围，不符合专利法第33条的规定，基于引用关系，权利要求5-6也不符合专利法第33条的规定；权利要求1-6不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。请求宣告本专利权利要求1-6无效，同时提交了如下证据：
证据1：CN101483721A；
证据2：US20100073494A1；
证据3：US20070070219A1；
证据4：US20080246867A1；
证据5：CN101488167A；
证据6：CN201418076Y；
证据7：本专利的公开文本；
证据8：本专利的授权公告文本。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年07月26日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审查。
请求人于2019年08月17日再次提交了意见陈述书，并提交了以下证据：
证据9：CN1941844A；
证据10：CN101057490A；
证据11：US20050200728A1及其中文译文；
证据12：US20090278961A1及其中文译文；
证据13：JP特开2000-350102A及其中文译文。
请求人认为权利要求1-6不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
专利权人针对上述无效宣告请求于2019 年09 月09日提交了意见陈述书，并认为请求人的上述无效理由全部不成立。
国家知识产权局本案合议组于 2019年 09月19 日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于 2019年 11月11 日举行口头审理。同时将请求人2019年08月17日提交的意见陈述书和证据转送给专利权人，将专利权人2019年09月09日提交的意见陈述书转送给请求人。
专利权人于2019年11月04日再次提交了意见陈述书，针对请求人补充的意见陈述了权利要求1-6具备创造性的理由。
口头审理如期举行，双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中：
合议组当庭将专利权人2019年11月04日提交的意见陈述书转送给请求人。
请求人明确放弃证据1-6以及相应的无效宣告请求理由，放弃与权利要求中的“预定光强”有关的无效理由，并进一步明确具体的无效理由如下：
说明书中未对“同时采集曝光的图像数据和环境光强”这一技术手段做出充分、完整的说明书，导致权利要求1-6无法实现，不符合专利法第26条第3款的规定；
权利要求1中记载了“在进行数字处理的同时，采集下一行的图像信息及环境光强”和“在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集”，其中关于采集环境光强的时间限定不一致，其他权利要求也存在同样的问题，因此权利要求1-6不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；
权利要求1仅限定了“当环境光强小于预定光强”情况下的处理步骤，而未限定“环境光强大于预定光强”情况下如何处理，其他权利要求也存在同样的问题，因此权利要求1-6得不到说明书的支持，不符合专利法第26条第4款的规定；
权利要求4中记载的“所述控制模块在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断”在原说明书和权利要求书中没有记载，原说明书和权利要求书仅记载了控制模块进行环境光强和预定光强大小的判断，没有记载其能够进行环境光强的采集，因此权利要求4修改超范围，不符合专利法第33条的规定，基于引用关系，权利要求5-6也不符合专利法第33条的规定；
权利要求1-6不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。其中分别以证据9和证据10作为最接近的现有技术，权利要求1相对于证据9结合公知常识，证据9结合证据11以及公知常识，证据9结合证据12以及公知常识，证据9结合证据13以及公知常识，证据9结合证据11、13以及公知常识，证据9结合证据12、13以及公知常识，证据10结合证据公知常识，证据10结合证据11以及公知常识，证据10结合证据12以及公知常识，证据10结合证据13以及公知常识，证据10结合证据11、13以及公知常识，证据10结合证据12、13以及公知常识不具备创造性，并指出其中最优的证据组合为证据9结合证据11、证据13以及本领域的公知常识。
请求人当庭提交了证据14：《DSP通信工程技术应用》一书以及其首页、扉页、第244页的复印件。合议组当庭将其转送给专利权人。
专利权人对证据7-证据13的真实性、公开时间、以及中文译文的准确性无异议，对证据14的真实性、公开时间以及能否作为公知常识性证据无异议。专利权人对请求人的无效理由逐一陈述了意见。
至此，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）审查基础
专利权人在无效宣告陈述中没有对权利要求书进行修改，因此本无效宣告请求审查决定所依据的文本为本专利的授权公告文本。
（二）证据认定
证据9-13均为专利文献，其公开日均早于本专利的申请日，专利权人对证据9-13的真实性、公开时间、以及中文译文的准确性无异议，合议组经核实，对其真实性和公开时间予以认可，下文提及证据11-13的相关部分均为其中文译文相关部分。证据14为国防工业出版社出版的工程技术应用系列图书，专利权人对其作为公知常识性证据无异议，合议组经核实，亦予以认可。
（三）具体理由的阐述
关于说明书公开不充分的无效理由
专利法第26条第3款规定：说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准。
请求人认为，为了确定是否需要进行串行的模拟处理和数字处理，图像采集模块需要在采集曝光后的图像信息的同时采集环境光强，而一个像素点在同一时间只能获得一个光强信号，像素阵列在被曝光以采集图像信息时不可能同时采集环境光强度。因此说明书未对“同时采集曝光的图像数据和环境光强”这一技术手段做出充分、完整的说明，以达到本领域技术人员能够实现的程度。
合议组认为，根据说明书第【0063】段的记载：“图像采集模块110用于采集曝光后图像数据和环境数据，例如所述图像采集模块110可以为像素阵列，像素阵列可以采集曝光的图像数据，其中包括光强和曝光的位置信息，还可以采集环境光强”。由此可知，图像采集模块可以用于采集曝光后的图像数据和环境光强，从而确定是否进行串行的模拟数据处理和数字数据处理。这里的“同时”重在强调采集的图像数据与环境光强的对应关系，并不是严格要求在采集的瞬间上的一致性，只要采集的环境光强能够表示采集图像数据的时候的环境光强就可以。因此说明书对上述内容进行了充分完整的说明，请求人的理由不成立。
关于权利要求保护范围不清楚的无效理由
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
请求人认为：权利要求1中分别记载了“在进行数字处理的同时，采集下一行的图像信息以及环境光强”，“在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集”对环境光强的采集时间进行了两处限定，二者存在矛盾。这两个技术特征中关于采集环境光强的时间限定不一致。
合议组认为，权利要求1记载了串行对图像信息进行模拟处理和数字处理的步骤包括，在模拟处理获得一行图像数据后，暂停模拟处理；对该行的图像数据进行模拟转换后，对该行数据进行数字处理；在进行数字处理的同时，采集下一行的图像信息及环境光强；在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断步骤。其中清楚地记载了对图像数据进行模拟处理之后，进行模数转换，之后进行数字处理，在进行数字处理的同时采集下一行的图像数据。后面记载的“在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断步骤”是总体上限定了每处理一行数据即进行环境光强的采集，以便于随时掌握环境光强的变化。而且前述的数字处理的时间也是在模拟处理获得一行的图像数据以后的，因此二者并不矛盾，权利要求的限定是清楚的，请求人的理由不成立。
关于权利要求得不到说明书支持的无效理由
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
请求人认为，权利要求1的技术方案仅限定了“当环境光强小于预定光强”情况下的处理步骤，未限定“环境光强大于预定光强”的情况如何处理。而说明书中记载了“若环境光强大于预定光强，则对图像信息进行并行模拟处理和数字处理”，当前的权利要求1包含了未在说明书中记载的技术方案，因此权利要求1得不到说明书的支持，不符合专利法第26条第4款的规定。权利要求2-6也不符合专利法第26条第4款的规定。
合议组认为，根据说明书的记载，在模拟处理电路和数字处理电路启动有交错的时候，由于功耗的变化使得模拟处理电路的电压在数字处理电路启动前和启动后会有一定的下降，这样数字处理电路启动前经过模拟处理输出的图像会产生微小的差别，导致最后输出的图像上出现一部分图像亮度和另一部分图像的亮度有差别的现象。进一步研究发现，在比较暗的环境光线下或者增益较大的情况下，处理图像信息时，模拟处理电路先启动，在模拟处理不暂停的情况下数字处理电路延迟启动，这样在数字处理电路启动的时候由于负载增加，因此使得模拟处理电路输出的图像数据信号的强度因此减小，亮度减弱。针对上述原因，本发明通过判断曝光的光强，从而在光线比较亮的情况下可以采用现有的方式处理图像数据，在光线比较暗的情况下在模拟处理获得一行的图像数据后，暂停模拟处理，开始对最后获得的一行图像数据进行数字处理，从而避免了数字处理模块和模拟处理模块串扰造成的输出的图像不同部分之间亮度不一致问题，提高了图像传感器显示的图像质量。由此可见，本申请中，在环境光强较亮的情况下，采用现有技术的处理方式，只有在环境光线比较暗的情况下，对现有技术进行改进，从而获得权利要求1所述的技术方案。权利要求中可以仅记载相对于现有技术加以改进的部分。综上所述，权利要求1-6的技术方案能够得到说明书的支持，请求人的理由不成立。
关于权利要求超范围的无效理由
专利法第33条规定：申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围。
请求人认为：修改后的权利要求4记载了“所述控制模块在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断”，原说明书和权利要求书仅记载了控制模块进行环境光强和预定光强大小的判断，没有记载其能够进行环境光强的采集，环境光强的采集是由图像采集模块执行的。因此权利要求4-6超出了原说明书和权利要求书记载的范围，不符合专利法第33条的规定。
合议组认为，权利要求4记载的是控制模块控制所控制的信号进行处理，这些处理都是在控制模块的控制下进行的，而并非控制模块本身所进行的处理。而根据说明书的记载，能够直接地、毫无疑义地确定控制信号的上述处理，因此权利要求4-6修改不超范围，请求人的理由不成立。
关于权利要求不具备创造性的无效理由
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。
5.1以证据9作为最接近的现有技术
权利要求1涉及一种图像传感器的信号处理方法，证据9公开了一种视频信号处理方法，具体公开了以下技术特征（参见说明书第6页最后一段至第8页第2段，附图1-2）：现有技术中，模拟信号处理电路设置于视频信号处理芯片上，因此模拟信号处理系统和数字信号处理系统混合在单一视频信号处理芯片中，不可能阻止在执行数字信号处理时产生的数字噪声混入模拟信号中。本发明的主要目的是有效地防止在视频信号处理装置中数字噪声混入模拟信号，该视频信号处理装置包括：第一信号处理电路，用于通过对模拟视频信号执行第一信号处理产生第一视频信号；A/D转换电路，用于通过将第一视频信号转换成数字信号而产生第一视频数据；存储电路，至少以一个水平行作为单位存储第一视频数据，并且经过规定延迟时期的延迟后读出第一视频数据；以及第二信号处理电路，用于通过对从存储电路读出的第一视频数据执行第二信号处理来产生第二视频数据。存储电路将数据信号处理时期相对于模拟信号处理时期移位（延迟），存储电路将延迟时期设置为使得对模拟信号执行第一信号处理的处理时期与对第一视频数据执行第二信号处理的处理时期不重叠。
权利要求1与证据9的区别在于，证据9没有公开以下技术特征：采集环境光强并判断环境光强是否小于预定光强，并且仅在环境光强小于预定光强的情况下，串行模拟处理和数字处理；在进行数字处理的同时，采集下一行的图像信息以及环境光强，并且判断环境光强是否小于预定光强；并且在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断。
由此可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是如何实时地根据环境光强的变化改变模拟处理和数字处理的执行方式。
请求人认为上述区别特征或者是本领域的公知常识，或者分别被证据11、证据12、证据13所公开。
证据11公开了一种使用亮度检测的噪声抑制电路，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0056段-0088段）：其中该噪声抑制电路包括低亮度检测部18，用于检测输入视频信号的亮度，如果检测到的亮度低于阈值，就对信号中的噪声进行抑制。就是说，在光线不足的情况下由于需要对输入信号进行增益调节会放大信号中的噪声分量，因此需要对亮度进行判断，并且在光线不足的情况下进行噪声抑制。
证据12公开了一种在低光视频信号中进行降噪的方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0002、0003、0072段）：在低光环境下获取的视频信号通常具有噪声更明显，在使用高增益的情况下，噪声像素趋于饱和并导致公知的白尾噪声，并且白尾噪声在正常光条件下不明显，在低光环境下非常明显。
证据13公开了一种用于成像设备的闪烁校正电路及成像元件，并具体公开了以下技术特征（参见说明书0002-0013段、0024、0043段）：在获取图像信息过程中，每个水平行周期期间接收到的光量有差异，导致同一帧图像中出现明暗变化。通过采用光接收元件12获取每一行水平周期内所接收的光量，基于每一水平行周期内所接收到的光量分别进行调节，以消除一阵图像内的明暗不均。
经审查，合议组认为，证据9虽然公开了为了抑制数字噪声对模拟噪声的干扰，需要将二者分开处理使得二者的处理时间不重叠，但是其不需要根据不同的环境光强对模拟和数字处理电路采用不同的处理；证据11和证据12虽然公开了在环境光强较大的情况下不需要进行噪声抑制，而只有在环境光强较低的情况下才进行噪声抑制的技术方案，但是证据11和证据12中的噪声抑制与权利要求1中串行模拟处理和数字处理不同，上述证据均没有公开通过对环境光强的检测，根据环境光强是否小于预定光强而对模拟处理和数字处理采用并行或者串行的处理方式，也没有给出相应的技术启示。
证据13虽然公开了获取每一行周期的接收光量，并进行相应的处理，其也没有公开在模拟处理获得一行的图像数据后均进行环境光强的采集以及环境光强与预定光强大小的判断，并根据相应的判断进行不同的处理，也没有给出相应的技术启示。
综上，证据11-证据13均没有公开上述区别特征，也没有给出相应的技术启示。目前也没有证据证明上述区别特征是本领域的公知常识。因此，请求人以证据9作为最接近的现有技术，组合结合证据11、证据12、证据13或本领域的公知常识评价权利要求1的创造性的无效理由均不成立，权利要求1符合专利法第22条第3款的规定。
请求人认为，根据证据9附图5所公开的水平同步信号的周期变化时序图以及证据14公开的水平同步信号扫描周期中各脉冲之间的关系可以得知，证据9公开了在前一行的数字信号处理的同时采集下一行图像信息。对此，合议组认为，证据9的附图5仅公开了工作状态的水平同步信号的周期设置为长于第一信号处理的处理时期和第二信号处理的处理时期之和，其仅涉及信号处理的同步，并不涉及信号采集如何同步，因此合议组不能支持请求人的理由。
基于与上述同样的理由，独立权利要求4，以及从属权利要求2、3、5、6也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
5.2以证据10作为最接近的现有技术
证据10公开了一种摄像装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书附图3及其相应的文字说明）：网络照相机和胶囊型内窥镜等中使用的摄像装置虽然要求小型化，但是在使用便携式进行无线传送的情况下， 无效传送和模拟处理的功率消耗较大，需要用于提供该功率的容量大的电源，结果不能促进小型化。为了解决上述问题，本发明的摄像装置中，由CCDll所摄像的像素信号被输出到CDS电路12。在该1行期间t0内，定时产生电路23进行使模拟处理系统AN的动作处理和数字处理电路16的动作处理在时间上分离的排他性控制。在1行期间t0的前半段使模拟处理系统AN动作，处理后的1行的图像数据被临时存储在行存储器15内。之后，在1行期间t0的后半段使数字处理电路16动作，对1行的图像数据进行信号处理。模拟处理后的像素信号由A/D转换电路13转换成数字信号， 由数字箝位电路14实施黑电平等的校正处理，1行的图像数据被临时存储在行存储器15内。数字处理电路16取出存储在行存储器15内的1行的图像数据来进行调制处理等的信号处理。在该实施方式中，在模拟处理系统AN和数字处理电路16之间设置有行存储器15，进行使模拟处理系统AN和数字处理电路16的处理工作在时间上分离的排他性控制，并使各模拟处理系统AN和数字处理电路16所使用的动作时钟速度不同，因而在模拟处理系统AN的处理工作时，能可靠地防止噪音从数字处理电路16混入到模拟处理系统AN内，可生成良好的图像信息。
由此可见，证据10也公开了在摄像装置中，为了防止数字噪音对模拟处理电路的干扰以及节省功率，对模拟处理和数字处理在时间上排他的分离的技术方案，其公开的主要内容与证据9公开的内容相似，证据11、证据12、证据13公开的具体技术内容以及相关评述参见审查意见第5.1节，综上，基于上述分析，请求人以证据10作为最接近的现有技术，结合证据11、证据12、证据13、以及本领域的公知常识不具备创造性的无效理由均不成立，权利要求1符合专利法第22条第3款的规定。
其他权利要求2-6也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
综上所述，请求人的无效理由均不成立，本专利将被维持有效。
三、决定
维持201010197504.9号发明专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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