圖像拼接技術申請專利分析

劉娜 謝沙沙 李錦川 趙會玲

（國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心，河南鄭州 450002）

圖像拼接技術申請專利分析

劉娜 謝沙沙 李錦川 趙會玲

（國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心，河南鄭州 450002）

圖像拼接技術是研究如何將多幅圖像拼接成一幅超大視角的全景圖像，進而滿足用戶的需求。本文從專利文獻的角度對圖像拼接技術的發展進行統計分析，總結圖像拼接技術的專利申請趨勢，介紹圖像拼接技術的發展路線及國內重要申請人。

圖像拼接；專利申請；申請人

1 圖像拼接技術概述

圖像拼接技術是把一組相互之間擁有部分重疊的圖像進行拼接得到無縫的超大視角的全景圖，是計算機視覺領域中的一個熱門研究方向，涉及到圖像處理、計算機圖形學和幾何學等多門學科知識。其包括圖像配準和圖像融合兩大步驟。圖像配準是拼接技術關鍵的一步。因為圖像配準決定了圖像間的空間變換關系，進而決定了圖像拼接的準確度。圖像配準是通過尋找最好的空間變換，使得待配準圖像實現最佳對準［1］。圖像融合是實現將已配準的圖像無痕跡融合成一幅圖像。常用的圖像融合技術有直接平均法、加權平均法［2］、中值濾波法［3］和泊松融合法［4］等。

2 圖像拼接技術申請專利分析

2.1 專利申請量分析

通過在SIPOABS、VEN數據庫中利用最準確的CPC分類號G06T3/4038、關鍵詞進行檢索；并在CNABS數據庫中利用“拼接”進行檢索，將同族專利申請作為一件專利申請，共得到658篇專利申請。圖1是全球專利申請量分析圖，圖2是國內專利申請量分析圖。

圖1 全球專利申請分析圖

從圖1和圖2可以看出，圖像拼接技術的專利申請量在2011-2015年呈迅速增長趨勢。并且通過比較圖1與圖2的數據可知，在2011-2015年，中國專利申請量占主導地位，其遠遠高于外國專利申請量。

圖2 中國專利申請分析圖

2.2 圖像拼接技術發展路線

在圖像拼接技術發展的過程中，如何提高拼接效率和拼接效果是兩大研究熱點。通過分析相關專利申請，可以發現，在提高拼接效率方面，主要有以下技術：基于像素相關性的圖像拼接（如專利申請號為CN201010528052、CN201310135209、CN201410559785）和基于特征點的圖像拼接技術（如專利申請號為US201213342644、CN201310715018、CN201510368125）；在提高拼接效果方面，主要存在以下技術：基于加權平均法的圖像拼接技術（如專利申請號為CN201310079257、CN201410762638、CN201510438661）、基于最佳縫合線的圖像拼接技術（如專利申請號為CN200910054913、CN201310176906、CN201510706169）和基于亮度調整的圖像拼接技術（如專利申請號為CN201210407083、CN201510390927、CN201510742154）。

2.3 國內重要申請人

通過在CNABS中用stat命令對申請人進行統計，得到國內主要申請人，排在前五名的是：武漢大學、浙江大學、西安電子科技大學、北京奇虎科技有限公司和清華大學。

2.3.1 武漢大學。武漢大學的專利申請側重于提高拼接效率，實現實時拼接。2012年，申請號CN201210533814是基于像素相關的圖像拼接。2015年，申請號CN201510219314是基于特征點和加權平均法的圖像拼接；申請號CN201510974855是基于像素相關的圖像拼接，且利用全景圖，提高了數據處理速度。2016年，申請號CN201610148905是基于特征點的圖像拼接，實現快速拼接。

2.3.2 浙江大學。浙江大學的專利申請在拼接效率和拼接精度上均有研究。2008年，申請號CN200810163310是基于像素相關性及拼接縫隙的圖像拼接。2012年，申請號CN201210333179是基于特征點的圖像拼接；申請號CN201210581311是基于拼接縫隙的圖像拼接，提高拼接精度。2015年，申請號CN201510368125是基于像素相關性的圖像拼接，拼接速率高；申請號CN201510770288是基于像素相關性的圖像拼接，實現多張圖像的全景圖像。

2.3.3 北京奇虎科技有限公司。北京奇虎科技有限公司與高校申請的不同在于，該公司專利申請側重于圖片拼接。2012年，申請號CN201210452003是將多個圖片拼接到拼圖模板中，實現智能拼圖，自動生成拼接后的圖片。2013年，申請號CN201310452969是基于分割線實現圖片各個子單元的無縫拼接，能夠保證多幅圖像之間精確的擴展拼接。2014年，申請號CN201410665268是通過逐部分拼接融合實現圖像無縫隙拼接，提高了拼接效果。2015年，申請號CN201510925148是結合硬件參數的控制實現多幅圖像的全景拼接，并節約帶寬及減輕了服務器的負載壓力，提高了拼接速度。

通過分析上述重要申請人的專利申請可知，上述申請人的技術發展與圖像拼接技術整體的發展路線相吻合，基本上圍繞拼接效率和拼接效果兩方面展開，符合學術界發展規律。

3 結語

通過以上對圖像拼接技術專利申請及相關技術發展路線的分析可知，圖像拼接技術引起國內外學者的關注，并申請了相關專利。而對于國內研究者，占主導地位的是國內的高校研究所，其不僅發表了眾多學術論文，也申請了大量專利，這也充分體現了國內研究者對專利的重視，也促進了中國專利的快速發展。

［1］Lisa Cottesfeld Brown.A survey of image registration tech?niques［J］.Acm Computing Surveys，1992（4）：325-376.

［2］Richard Szeliski.Image Alignment and Stitching：A Tutori?al［J］.Foundations&Trends?in Computer Graphics&Vision，2006（1）：1-104.

［3］M Brown，DG Lowe.Recognising Panoramas［A］.IEEE In?ternational Conference on Computer Vision，2003：1218-1225.

［4］Perez P，Ganmnet M，Blake A.Poisson image editing［J］. Associatin for Computing Machinery Transactions on Graphics，2003（3）：313-318.

Patent Application Analysis for Image Stitching Technology

Liu NaXie ShashaLi JinchuanZhao Huiling

（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office，SIPO，Henan，Zhengzhou Henan 450002）

Image stitching technology is to study how to mosaic multiple images into a large perspective panoramic view,so as to meet the needs of users.This paper analyzed the development of image mosaic technology from the per?spective of patent,summarized the trend of patent application of image mosaic technology,and introduced the devel?opment route of image mosaic technology and the important domestic applicants.

image stitching；patent application；applicant

TP391.41

A

1003-5168（2017）02-0039-02

2017-01-19

劉娜（1987-），女，碩士，審查員，研究方向：計算機領域的發明專利審查；謝沙沙（1988-），女，碩士，審查員，研究方向：計算機領域的發明專利審查；李錦川（1984-），男，碩士，審查員，研究方向：計算機領域的發明專利審查；趙會玲（1988-），女，碩士，審查員，研究方向：計算機領域的發明專利審查。