目标专利:1289用于多视图显示器的图像数据呈现
专利公开号:CN101300855B
专利权人:皇家飞利浦电子股份有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2004-01-01_US2004001139A_发明申请_US20040001139A1 Three-dimensional image display system_+++A_E_N_b_d_l_o+++.docx |
| 0 | US2005057807A1_Description_20260712_1506_+++A_E_d_n+++.docx |
| 0 | 2008-03-21_None_发明专利_JPWO2005110197A1 挿入装置.docx |
| 0 | 2005-09-08_US2005195478A_发明申请_US20050195478A1 Apparatus for and method of generating image, and computer program product_+++D_E_b_l_m_o+++.docx |
| 0 | 2005-06-22_KR1020050061550A_发明公开_KR1020050061550A 디지털 비디오 신호를 후-처리하기 위한 방법 및 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체_+++A+++.docx |
| 0 | 2005-05-31_US6900607B_发明授权_US06900607B2 Combined feedforward and feedback parameter estimation for electric machines.docx |
| 0 | 2005-04-21_JP2005110010A_发明专利_JP2005110010A Method for generating stereoscopic image and device for displaying stereoscopic image_+++A_E+++.docx |
| 0 | 2005-04-07_JP2005091623A_发明专利_JP2005091623A Stereoscopic image display device_+++E_a_d_l_m_n_o+++.docx |
| 0 | 2005-03-23_CN1598644A_发明公开_CN1598644A 立体图像显示装置_+++A_E_L_b_d+++.docx |
| 0 | 2005-03-21_KR1020050027905A_发明公开_KR1020050027905A 입체화상 표시장치_+++A_D_E_b_l+++.docx |
| 0 | 2005-02-10_WO2005013623A_发明申请_WO2005013623A1 MULTI-VIEW IMAGE GENERATION_+++A_E_P_b_d_k_m_n_o+++.docx |
| 0 | 2004-12-14_US6831678B_发明授权_US06831678B1 Autostereoscopic display_+++A_B_D_E_N+++.docx |
| 0 | 2004-05-18_US6736512B_发明授权_US06736512B2 Pixel element for a three-dimensional screen_+++A_E_b_d_n+++.docx |
| 0 | 2004-05-06_WO2004039086A_发明申请_WO2004039086A2 METHOD FOR POST-PROCESSING A 3D DIGITAL VIDEO SIGNAL_+++A_E_P+++.docx |
| 0 | 2004-05-04_US6729546B_发明授权_US06729546B2 System for reading two-dimensional images using ambient and_or projected light.docx |
| 0 | 1987-10-06_US4698816A_发明授权_US4698816A Optical transmission filter.docx |
| 0 | 2003-05-15_US2003091742A_发明申请_US20030091742A1 Coating method.docx |
| 0 | 2003-04-24_US2003076423A_发明申请_US20030076423A1 Optical element to reshape light with color and brightness uniformity_+++a_e+++.docx |
| 0 | 2003-04-24_US2003076061A_发明申请_US20030076061A1 Combined feedforward and feedback parameter estimation for electric machines.docx |
| 0 | 2002-10-17_US2002149691A_发明申请_US20020149691A1 Aperture coded camera for three dimensional imaging_+++A_E_n_o+++.docx |
| 0 | 2002-09-03_US6445833B_发明授权_US06445833B1 Device and method for converting two-dimensional video into three-dimensional video_+++A_E_F_G_H+++.docx |
| 0 | 2002-06-04_US6400403B_发明授权_US06400403B1 Solid-state imaging device having improved resolution without generating a pseudo signal.docx |
| 0 | 2002-04-23_US6377295B_发明授权_US06377295B1 Observer tracking directional display_+++A_d_e+++.docx |
| 0 | 2002-04-11_WO2002029718A_发明申请_WO0229718A2 DYNAMIC DEPTH-OF-FIELD EMULATION BASED ON EYE-TRACKING_+++A_E_G_j+++.docx |
| 0 | 2001-08-16_US2001013933A_发明申请_US20010013933A1 Double pass double etalon spectrometer.docx |
| 0 | 2000-12-05_US6157402A_发明授权_US6157402A Autostereoscopic image presentation system using a screen assembly_+++A_E_b_c_d_l+++.docx |
| 0 | 2000-04-25_US6055012A_发明授权_US6055012A Digital multi-view video compression with complexity and compatibility constraints_+++A_E_b+++.docx |
| 0 | 1997-05-27_None_发明专利_JPH09139829A Three-dimensional image facsimile equipment_+++A_E_L_N_b_d_o+++.docx |
| 0 | 1993-01-05_US5177611A_发明授权_US5177611A Method and apparatus for canceling quadrature distortion as for video signals having in-phase and quadrature phase components.docx |
一种用于多视图显示器的图像数据呈现方法,所述方法包括步骤提供用于图像的视图相关的图像数据;确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数;沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数;将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联。
尊敬的专利代理师/检索专家:
针对目标专利(**CN101300855B**,《用于多视图显示器的图像数据呈现》)权利要求1,结合目标专利说明书及两份对比文件原文(**D1: US20050195478A1**,**D2: US20050057807A1**)进行深入的技术特征比对、公知常识/实质公开分析、最接近对比文件选择以及无效策略探讨,具体分析如下:
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### 一、 目标专利权利要求1特征拆解与说明书紧密解释
目标专利权利要求1包含以下5个主要技术特征(拆解为A~E):
* **技术特征A**:提供用于图像的视图相关的图像数据;
* **技术特征B**:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数;
* **技术特征C**:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数;
* **技术特征D**:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,
* **技术特征E**:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联。
#### 紧密结合目标专利说明书的解释:
1. **“观看方向相关的强度函数”(特征B)**:根据说明书[0022]、[0023]及图4B/图5B,强度函数 $L(x, y, \theta)$ 描述了显示器在位置 $(x,y)$ 处发出的亮度/发光强度随观看角度/方向 $\theta$ 的连续分布或多维函数关系。其与2D显示器在所有角度下强度为常数(图5A)有着本质区别。
2. **“沿着视图相关坐标施加空间滤波”(特征C)**:根据说明书[0016]、[0017]、[0025]及图6,视图相关坐标即为角度/视角坐标 $\theta$(或其频域映射)。空间滤波是指沿 $\theta$ 坐标轴施加低通滤波(消除高于奈奎斯特频率的频域分量以防止混叠/叠影,如说明书[0017])或高通/带通滤波(施加正增益放大高频以消除视差间的串扰/鬼像,如说明书[0016]、[0025])。
3. **“取样至多个子图像”(特征D、E)**:根据说明书[0024]、[0027],是指将经空间滤波后的连续/高维强度函数在角度坐标 $\theta$ 上进行离散化取样(Sampling),生成对应于不同观看方向(视角)的子图像像素点阵(分配给显示面板上的像素组),从而在显示器上再现无混叠或低串扰的多视图3D图像。
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### 二、 对比文件原文技术特征比对表格
下表详细说明两份对比文件是否公开了目标专利权利要求1的各项特征,并标注了详细的英文原文出处与段落编号:
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (US20050195478A1) <br>公开号:US 2005/0195478 A1 | 对比文件 D2 (US20050057807A1) <br>公开号:US 2005/0057807 A1 |
| 技术特征A:<br>提供用于图像的视图相关的图像数据 | 【实质公开/明确公开】<br>出处:[0015], [0047]<br>原文:“...based on two-dimensional or three-dimensional image data to be displayed on the stereoscopic display device... 3D scene data acquiring unit 101 acquires 3D scene data...” | 【实质公开/明确公开】<br>出处:[0007], [0068]<br>原文:“A large number of image information obtained when an object is viewed in certain observation directions have been displayed... Reference numeral 11 denotes a parallax image...” |
| 技术特征B:<br>确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 【部分提及/实质公开】<br>出处:[0015], [0054]-[0056]<br>原文:公开了根据显示光线方向(orientations of the light beams)、视角(output angle of parallax components)以及3D场景渲染光线强度生成多视图图像。但未明确表述为构建连续的“强度函数” $L(x,y,\theta)$。 | 【未公开/仅涉及光线分布】<br>出处:[0015]-[0017], [0066]<br>原文:公开了基于角度的光线分布及奈奎斯特频率 $\beta_{nyq}$、光线束扩散导致的分辨率下降,未将其数学建模为可直接进行滤波的“视角相关强度函数”。 |
| 技术特征C:<br>沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 【未公开(关键区别特征)】<br>出处:[0069], [0108]-[0109], [0132]<br>原文:D1处理超限对象使用的是在空间/深度方向上的淡化(fading/opacity调整)或雾化渲染(fog rendering),非沿视角坐标 $\theta$ 对“强度函数”施加低通/带通/高通空间滤波。 | 【未公开(关键区别特征)】<br>出处:[0016], [0180]<br>原文:D2提及了奈奎斯特频率作为分辨率极限,并提到通过加入物理扩散膜(diffusion film)来促进透镜退焦以改善2D文字显示,非在算法呈现模块中对强度函数进行数学空间滤波。 |
| 技术特征D与E:<br>将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 【实质公开】<br>出处:[0101]-[0104], [0132]<br>原文:“...multi-viewpoint image generator 140 performs multi-viewpoint rendering... multi-viewpoint images are mapped on the panel as light beams output by the... stereoscopic display device.” | 【实质公开】<br>出处:[0007], [0028]<br>原文:“...displaying a stereoscopic image according to an observation direction... assigning parallax images to respective pixels through opening portions.” |
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### 三、 对比文件整体技术问题、技术效果分析与最接近对比文件选择
#### 1. 整体技术问题与技术效果对照:
* **目标专利 (CN101300855B)**:
* **解决的问题**:多视图立体显示器中由于视角重叠导致的鬼影/串扰(cross-talk)以及由于视角数量有限/采样引起的混叠(aliasing)问题。
* **技术效果**:将呈现处理视为真实的三维滤波(沿着视角维度),在呈现算法阶段直接消除串扰和混叠,提高感知图像质量,且无需前处理或后处理。
* **D1 (US20050195478A1)**:
* **解决的问题**:集成成像(Integral-Imaging)或多透镜立体显示器中,超出立体显示区域(Protrusion/Depth limit)的对象会导致观察者产生“图像框畸变”(Image frame distortion)和双影/不适感。
* **技术效果**:通过计算立体显示区域,对区域外的对象实施透明度渐变(Fading)、裁剪(Clipping)或雾化(Fogging)处理,使视角切换时视觉效果更自然。
* **D2 (US20050057807A1)**:
* **解决的问题**:集成成像/多视点显示器在显示2D文本或高分辨率字符时,受限于透镜间距(奈奎斯特频率)导致字符模糊或分辨率严重下降的问题。
* **技术效果**:利用相邻视点的串扰光线(Crosstalk)对主光线进行插值,通过调整显示屏与透镜的间隙(Gap/Defocus)或插入物理扩散膜,提高2D字符的清晰度和可读性。
#### 2. 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择:
* **最接近对比文件推荐:D1 (US20050195478A1)**
* **理由**:D1与目标专利同属于**多视图/立体显示器的数字图像呈现算法及渲染生成架构**。D1完整构建了从3D场景数据输入、显示器光学参数提取、多视角光线/图像生成到面板映射的整个呈现(Rendering)流程。技术领域和总体架构与目标专利高度契合。
* **备选/次要最接近对比文件:D2 (US20050057807A1)**
* **理由**:D2虽然也是多视图显示系统,但其侧重于解决**2D文本在3D显示器上的高分辨率显示机制(引入光学退焦/扩散膜)**,与目标专利纯粹通过**算法频域滤波(针对串扰和混叠)**的系统性呈现方法在技术构思上相距较远。
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### 四、 创造性与无效请求分析(最薄弱特征及对比文件组合)
#### 1. 区别技术特征分析:
以 **D1 (US20050195478A1)** 为最接近现有技术,目标专利权利要求1与其相比,核心区别特征在于:
> **区别特征(特征B+C)**:确立了以观看方向(角度坐标 $\theta$)为变量的“观看方向相关的强度函数”,并**“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(即视角维/角度坐标)施加空间滤波”**。
#### 2. 未被最接近对比文件公开特征在其他对比文件中的公开情况:
* **D2 (US20050057807A1) 是否公开了该区别特征?**
* **没有公开**。D2 虽在理论层面提到了串扰(Crosstalk)和奈奎斯特频率极限([0015]-[0017]),但其解决方案是**光学/物理层面的调整**(如调整 Gap 间隙或加入 Diffusion film 扩散膜,参见 [0032]、[0180]),并没有将视角维度的光线强度抽象为数学函数,更没有在软件呈现算法中沿视角坐标实施低通/高通空间滤波。
#### 3. 若提出无效请求,最薄弱的技术特征及分析:
* **最薄弱技术特征(专利权的“护城河”)**:**技术特征C(沿着视角维度施加空间滤波)**。
* **无效攻防分析**:
* 在现有的 D1 和 D2 组合下,**权利要求1具有较强的稳定性**。因为无论是 D1 还是 D2,均未给出“将视角维度的光照分布进行函数化建模,并对其施加空间滤波(带通/低通/高通)来消除混叠和串扰”的技术教导(Technical Teaching)。
* 现有的 D1+D2 组合仅能证明“多视角渲染”和“针对奈奎斯特频率/串扰的分析”是公知常识,但无法证明**“沿视角坐标进行信号空间滤波”**这一具体技术手段是本领域的显而易见的组合。
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### 五、 进一步对比文件检索策略(针对技术特征C的无效检索建议)
为了成功无效目标专利权利要求1,下一步的检索必须打破现有的硬件/系统类对比文件局限,重点寻找**“将多视角/光场图像在角度域/视角域进行数字信号滤波处理”**的理论与算法文献。建议策略如下:
#### 1. 检索主题词与逻辑表达组合:
* **核心概念1(多视图/光场)**:`Multi-view` / `Free-viewpoint` / `Light field` / `Lenticular` / `Plenoptic` / `多视图` / `光场`
* **核心概念2(视角域/角度维)**:`Angular frequency` / `View-dependent` / `Angular domain` / `Perspective dimension` / `视角维` / `角度坐标`
* **核心概念3(空间滤波/抗混叠/解串扰)**:`Anti-aliasing filter` / `Spatial filtering` / `Crosstalk reduction` / `Low-pass filter` / `Band-pass filter` / `空间滤波` / `混叠` / `串扰`
#### 2. 重点突破的领域与文献类型:
1. **光场处理与频域分析学术论文(优先于单纯的专利文献)**:
* 关注 **Siggraph**、**IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)**、**IEEE TIP**、**OSA Optics Express** 上的早期论文(重点关注 **2000年 ~ 2007年** 期间)。
* 重点搜索:**“Light Field Anti-aliasing”** 或 **“Filtering Light Fields for Multiview Displays”**。在学术界,将光场(Light Field / 4D Ray Database)在空间-角度频域(Spatial-Angular Frequency Domain)进行低通滤波以防止显示混叠是极其经典的技术(如 *Isaksen et al., "Dynamically Reparameterized Light Fields", SIGGRAPH 2000* 或 *Chai et al., "Plenoptic Sampling", SIGGRAPH 2000*)。
2. **信号处理视角下的专利检索(IPC分类号拓展)**:
* 不仅限于 `H04N 13/00`(立体电视),应扩展至:
* **`G06T 5/00`**(图像数据的滤波或增强)
* **`G06T 15/00`**(3D图像渲染)
* **`G02B 27/22`**(立体光学系统)
#### 3. 总结判定:
目前提供的 **D1 (US20050195478A1)** 最适合作为最接近对比文件,但单凭 **D1 + D2** 尚不足以拉倒权利要求1。若要发起强有力的无效宣告,**建议补充检索一篇公开于2007年之前、明确阐述“对光场/多视角数据的角度/视角维度进行低通或抗混叠数字滤波”的学术论文或信号处理类专利作为对比文件 D3**,配合 D1 组合使用,即可形成对权利要求1创造性的致命打击。
针对目标专利(**CN101300855B**)权利要求1,结合目标专利说明书及对比文件**D1**(JP2005110010A)、**D2**(KR1020050061550A)进行深度侵权与创造性对比分析如下:
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## 一、 目标专利说明书对权利要求的解释
根据目标专利说明书,权利要求1的技术特征解释如下:
* **技术特征A(提供视图相关的图像数据):** 对应说明书[0012]及[0031]段,指获取可以表示不同观看方向(3D或多视图)的输入图像信号,包括多视角拍摄图像、CGI生成图像或包含颜色与深度信息的2.5D视频格式。
* **技术特征B(确定观看方向相关的强度函数):** 对应说明书[0026]及[0031]段,指根据图像位置 $(x,y)$ 和观看角度 $\theta$ 构建描述发光强度/亮度的多维函数 $L(x,y,\theta)$。
* **技术特征C(沿视图相关坐标施加空间滤波):** 对应说明书[0023]-[0025]及图6(60-63),指沿视角坐标 $\theta$ 轴进行一维或二维傅里叶变换等空间域/频域滤波。**低通滤波用于消除高于奈奎斯特频率的混叠赝象,高通滤波用于通过正增益锐化边缘以消除串扰(鬼影)**。
* **技术特征D & E(取样至多个子图像并与观看方向关联):** 对应说明书[0027]及[0032]段,指将滤波后的连续强度函数在特定视角坐标进行离散采样,生成分配给显示器特定像素组(子图像)的像素值。
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## 二、 对比文件技术特征比对与公开性分析
### 1. 对比文件基本信息
* **D1:** JP2005110010A(公开号:JP2005110010A)
* **D2:** KR1020050061550A(公开号:KR1020050061550A)
### 2. 特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2005110010A) | D2 (KR1020050061550A) |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开<br>段落[0002]、[0011]:输入由多个不同视角生成的视点图像(包含三原色信息)。 | 实质公开<br>段落[0001]、[0003]、[0027]:具有关联视差图/深度图的多视图(multiple views)数字视频信号。 |
| 特征B:确定用于图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开(隐性重构)<br>段落[0002]、[0012]:仅提及将视点图像的三原色信息按像素/子像素分配组合,未明确构建连续的视角相关强度函数。 | 未公开(隐性重构)<br>段落[0033]-[0043]:生成透视投影视差图 $d(x,y)$,映射像素映射关系,非发光强度函数。 |
| 特征C:沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述强度函数 | 未公开<br>段落[0011]-[0013]:仅涉及图像几何缩放与RGB像素映射重组,未在视角维度进行空间滤波(低通/高通)。 | 未公开(存在领域差异)<br>段落[0047]-[0068](图1-图4):对投影视差图(Disparity Map)中的孤立误投射像素和空洞边缘施加中值滤波(Median Filtering),用于图像重建与深度图后处理,而非在视角强度坐标上滤波。 |
| 特征D:将观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开<br>段落[0002]、[0012]:将视点图像信息映射分配到显示屏画面水平方向相邻的色彩像素点。 | 实质公开<br>段落[0035]-[0043]:根据视差图重建并投影生成新的视角图像(Reconstructed View)。 |
| 特征E:其中每个子图像与图像的观看方向相关联 | 毫无异议公开<br>段落[0002]、[0008]:不同视点图像对应立体空间水平方向的不同视角/视线方向。 | 毫无异议公开<br>段落[0003]、[0029]:计算生成对应于新视角/新摄像机位置的图像。 |
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## 三、 最接近对比文件分析与创造性评估
### 1. 最接近对比文件的选择(D1)
从整体解决的技术问题和技术效果来看,**D1(JP2005110010A)最适合作为最接近的对比文件**。
* **技术领域与问题一致性:** D1与目标专利完全属于裸眼多视图/立体图像显示呈现领域,旨在解决多视角显示中多视角图像的快速生成与有效合成问题(D1段落[0002])。
* **技术方案契合度:** D1公开了将多视角图像(视图相关数据)按照显示器子像素阵列和视角限定元件(狭缝/双凸透镜)的几何映射关系,合成并分配到不同观看方向的子图像中的完整物理架构(D1段落[0008]-[0012])。
### 2. 未被最接近对比文件公开特征分析
D1未公开**特征B与特征C的组合**,即:*将视图数据显式构建为“观看方向相关的连续强度函数”,并在该强度函数的“视角坐标”维上直接施加低通/高通滤波,以消除鬼影(串扰)和混叠*。
### 3. 其他对比文件(D2)的公开性与技术偏离
D2(KR1020050061550A)**未公开**上述区别特征:
* D2解决的是*3D视频编码/传输后深度图(Depth Map)受损导致的重建图像边缘破损问题*(D2段落[0004]-[0006])。
* D2中的“滤波”是针对**视差图(Disparity Map)的二维像素空间**进行的孤立点剔除和边缘中值滤波(D2段落[0047]、[0062]),其对象是深度/视差标量,并非在“视角/观看方向坐标”轴上对“发光强度函数”进行频域滤波。技术领域与作用机制均不相同,本领域技术人员无法从中获得将频域空间滤波应用于视角维度强度函数的教导。
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## 四、 无效请求的最薄弱技术特征与潜在突破点
### 1. 最薄弱技术特征
目标专利权利要求1的最薄弱特征(即最具创造性防御力的核心特征)为:
> **“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数”(特征C)**
### 2. 薄弱点分析与无效突破口
* **原理重构与数学等价性:** 在实际信号处理中,针对视角维度($\theta$ 维)施加空间滤波(如低通滤波去混叠,高通/预加重滤波去串扰),在离散像素域往往等同于**相邻视角像素之间的加权混合/差分矩阵计算(前处理抗串扰算法)**。
* **检索突破方向:** 单纯依靠D1和D2难以直接突破特征C。建议放弃传统的“图像后处理”检索,将检索重点转向**2008年以前关于3D/多视图显示器串扰消除(Cross-talk Cancellation)和预失真/预滤波(Pre-filtering/Pre-distortion)的专项算法文献**。
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## 五、 进一步对比文件检索策略
为了成功无效权利要求1,建议采取以下精准检索策略:
### 1. 检索要素表达(表达矩阵)
* **主题/应用:** 多视图显示、立体显示、串扰消除、鬼影抑制
* *Keywords:* `multiview display`, `autostereoscopic`, `crosstalk reduction`, `crosstalk cancellation`, `anti-aliasing`, `de-ghosting`
* **核心技术手段(特征C):** 视角间滤波、强度函数滤波、视角域/角度域低通/高通滤波
* *Keywords:* `view-dependent`, `angular domain`, `view direction`, `intensity function`, `filter`, `spatial filtering`, `bandpass`, `high-pass`, `low-pass`
* *IPC/CPC分类号:* `H04N13/30` (立体显示器), `H04N13/327` (串扰减少), `G06T5/00` (图像增强/滤波), `G02B30/00` (立体光学系统)
### 2. 重点检索数据库与机构
* **重点专利权人/机构:** 飞利浦(Philips,目标专利原权属人,常在其早期专利家族中透露基础算法)、夏普(Sharp)、三星电子(Samsung)、NHKM/NHK(日本放送协会)。
* **学术数据库(非专利文献):** IEEE Xplore, SPIE Digital Library(特别是 *Proceedings of SPIE - Stereoscopic Displays and Applications* 研讨会论文集,2000-2007年间有大量关于多视角显示串扰预滤波的数学模型论文)。
### 3. 建议组合检索式示例
```text
(IPC: H04N13/30 OR H04N13/327 OR G02B30/00) AND
(crosstalk OR ghosting OR overlap OR aliasing) AND
(filter OR filtering OR pre-filter OR intensity) AND
(view angle OR view direction OR angular OR perspective OR inter-view)
```
本分析报告由专利代理师团队基于目标专利(授权号:**CN101300855B**)说明书及权利要求书,结合对比文件原文(D1:**KR1020050027905A**、D2:**CN1598644A**、D3:**JP2005091623A**)进行全面对比分析,并据此制定无效检索与宣告策略。
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### 一、 目标专利技术方案与特征拆解
目标专利(CN101300855B)解决的核心技术问题在于:**多视图显示器(如双凸透镜3D显示器)中由于视角重叠产生的鬼影/串扰(cross-talk)以及视角数量较少导致的混叠(aliasing)效应,通过在连续的三维强度函数表示下引入空间滤波来提升感知图像质量。**
#### 权利要求1技术特征拆解:
* **特征A**:一种用于多视图显示器的图像数据呈现方法,所述方法包括步骤:提供用于图像的视图相关的图像数据;
* **特征B**:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数;
* **特征C**:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数;
* **特征D**:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,
* **特征E**:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联。
#### 说明书对权利要求1的实质解释:
1. **强度函数(Strength/Intensity Function $L(x,y,\theta)$)**:说明书中指出,该函数是在三维呈现处理中,针对显示器上的每个空间位置 $(x,y)$ 和视角 $\theta$ 确定的发光强度或亮度连续/多维表达(说明书段落[0012]、[0031])。
2. **视图相关坐标(View-dependent coordinates)**:典型坐标表示中,指表示水平观看方向的角度 $\theta$(说明书段落[0012])。
3. **空间滤波(Spatial Filtering)**:指沿着视角 $\theta$ 维度进行的滤波处理(例如低通滤波消除高于尼奎斯特频率的混叠、高通滤波施加正增益以锐化强度函数削弱串扰,或二者结合的带通滤波,说明书段落[0014]-[0016]、[0033])。
4. **取样(Sampling)**:将经滤波后的连续强度函数重采样分配至具体的子图像及像素阵列(说明书段落[0032])。
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### 二、 对比文件特征比对分析(结合原文详细出处)
#### 1. 独立对比文件比对表
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1<br>(KR1020050027905A) | 对比文件 D2<br>(CN1598644A) | 对比文件 D3<br>(JP2005091623A) |
| 通用信息 | 公开号:KR1020050027905A | 公开号:CN1598644A | 公开号:JP2005091623A |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开:公开了提供多视角视差图像数据(段落[0070]、[0141])。 | 实质公开:公开了提供多个视差图像数据(说明书第1页第3段、第9页第6段)。 | 实质公开:公开了提供多视差图像信息(段落[0002]、[0054])。 |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开:仅在离散视角下计算主光线/邻接光线强度,未建立连续观看方向强度函数。 | 未公开:仅对离散视差序号进行映射与空间位置散焦计算,未建立强度函数。 | 未公开:同D2,基于离散视角光线轨迹计算,未建立强度函数。 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开:采用的是光学散焦/扩散片物理平滑及2D空间点阵插值,非针对视角坐标的强度函数滤波。 | 未公开:通过控制物理间隔 $g$ 实现光线物理散焦,未在视角维度施加滤波算法。 | 未公开:同D2,通过物理结构控制光线扩散,未施加视角坐标空间滤波。 |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 实质公开:公开了各视差图像与观侧方向/视角相关联(段落[0070])。 | 实质公开:公开了视差图像与观察方向对应(说明书第1页第3段)。 | 实质公开:公开了视差图像与观侧方向相关联(段落[0002])。 |
#### 2. 对比文件原文详细出处分析
* **D1(KR1020050027905A)分析**:
* **特征A与E公开性**:D1段落[0070]公开了“`어떤 관찰방향으로부터 본 경우의 화상정보를 2차원 화상표시장치에 다수 표시해 놓고... 관측방향에 따른 입체화상이 표시되는 것이다`”(将从某个观察方向观看时的图像信息多视角显示在2D显示装置上,从而显示与观察方向对应的立体图像)。这公开了**特征A**和**特征E**。
* **特征B、C、D未公开**:D1针对2D文字解像度低的问题,采用的是利用透镜离焦(Defocus,段落[0192])以及插入扩散膜(Diffusion film,段落[0328])等**物理光学手段**,使相邻视差光线重叠以补全主光线(段落[0146]),或者在2D像素平面上进行几何点阵位置计算(段落[0147]-[0170])。D1完全没有建立“观看方向相关的强度函数 $L(x,y,\theta)$”,更未在视角维度坐标 $\theta$ 上实施数字“空间滤波”与后续取样。
* **D2(CN1598644A)与 D3(JP2005091623A)分析**:
* *注:D2与D3为同族专利,技术方案完全等同。*
* **特征A与E公开性**:D2说明书第1页第3段(D3段落[0002])公开了“`将从某个观察方向观看时的图像信息大部分显示在二维图像显示装置上……可显示出与观察方向相应的立体图像`”。这公开了**特征A**和**特征E**。
* **特征B、C、D未公开**:D2/D3旨在解决在3D显示器上显示2D文字时因分辨率限制导致清晰度不足的问题。其技术手段是通过调整光线控制部与2D显示屏之间的物理间隔厚度 $g$(说明书第11页、第13页;D3段落[0194]、[0210]),利用物理散焦(Defocus)促使邻接视差光线进入人眼进行视觉插值。这属于**硬件结构参数优化**,并未在软件/呈现层面上建立视角强度的数学函数,更未在视角坐标维度上施加低通/高通等数字滤波处理。
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### 三、 最接近的对比文件选择与技术问题/效果分析
#### 1. 最接近对比文件的确定
**最接近的对比文件可确定为:D2(CN1598644A)/ D3(JP2005091623A)或 D1(KR1020050027905A)。**
* **理由**:D1、D2、D3均属于自动立体(多视图)显示技术领域,且均致力于解决多视角显示器中由于视差/视角数量有限或光线重叠导致的**图像质量下降(如解像度不足、串扰/伪影)**这一整体技术问题。
#### 2. 区别技术特征与实际解决的技术问题
以 **D2(CN1598644A)** 为最接近对比文件,权利要求1与D2的区别技术特征为:**特征B、特征C、特征D**。
* **区别特征集**:确定观看方向相关的强度函数,沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(视角维度)施加空间滤波,并将滤波后的强度函数取样至子图像。
* **实际解决的技术问题**:如何从信号呈现/数字图像处理层面,通用且稳定地消除多视图显示器中因视角离散化和重叠产生的串扰(Cross-talk)与混叠(Aliasing)赝象,避免依赖复杂的物理硬件调整。
* **技术效果**:建立连续的三维滤波模型(将视角作为连续坐标轴),通过在视角坐标轴上直接施加低通(去混叠)或高通(去串扰/锐化)滤波,实现了图像呈现处理与硬件显示的直接链接,无需改动物理结构即可普遍提高各种多视图显示器的视觉感知质量。
#### 3. 其他对比文件的显而易见性分析(结合现有技术)
* **特征B、C、D是否被其他对比文件公开?**
**未被公开。** 无论是D1还是D2/D3,现有技术在处理多视图显示的图像串扰与分辨率问题时,均停留在**硬件物理散焦、物理扩散片**或**离散视差图像的2D空间几何重映射**层面。没有任何一份对比文件教导了“在呈现模块中将视角方向视为连续坐标轴,构建强度函数并直接在视角坐标上进行空间滤波(低通/带通/高通)后再采样”的数学与信号处理技术构思。
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### 四、 无效请求的最薄弱技术特征与检索策略
#### 1. 目标专利最薄弱的技术特征分析
* **最薄弱特征(突破口)**:**特征B与特征C(即“确定观看方向相关的强度函数”及“沿视图相关坐标施加空间滤波”)**。
* **薄弱原因**:
1. 目标专利说明书段落[0012]、[0033]承认,视角坐标的信号滤波在数学本质上可采用傅里叶变换(Fourier Transform)或常规带通滤波(低通去混叠、高通锐化)完成。
2. 视角维度的强度函数本质上就是**多视图图像采样中的光场(Light Field)或连续视差信号**。在3D显示及光场渲染(Light Field Rendering)领域,将视角/光线方向作为连续信号维度进行抗混叠低通滤波(Anti-aliasing Filtering)是数字信号处理的基本原理。
#### 2. 进一步对比文件检索策略
为成功无效权利要求1,需补充针对“光场/多视图信号视角维度滤波”的现有技术,具体检索策略如下:
1. **检索方向与技术领域拓展**:
* **核心领域**:自由视角电视(FTV)、光场显示(Light Field Display)、自由立体显示信号预处理(Autostereoscopic Signal Pre-processing)、多视角图像交织与抗混叠(Multiview Interleaving & Anti-aliasing)。
* **交叉学科**:计算机图形学(Siggraph)、数字信号处理(DSP)在3D显示中的应用。
2. **分类号组合(IPC/CPC)**:
* `H04N13/30`(立体电视系统;多视图显示器)
* `H04N13/00`(立体电视系统及其细节)
* `G06T15/00` 或 `G06T5/00`(3D图像渲染、图像增强与滤波)
* `G02B27/22`(立体观览用光学装置)
3. **建议组合检索式(Keywords & Logical Operators)**:
* `(multiview OR "light field" OR autostereoscopic OR lenticular) AND (filtering OR "low pass" OR "high pass" OR "band pass" OR "fourier transform") AND (viewpoint OR "view direction" OR "angular frequency" OR "view-dependent") AND (aliasing OR crosstalk OR ghost)`
4. **重点寻找的公知常识/对比文件(D4)**:
* 寻找在2006年前公开的光场渲染(Light Field Rendering)或多视图渲染论文/专利,重点关注公开了**“对光场/视角维度施加低通滤波以消除多视图显示混叠(Anti-aliasing in view dimension)”**的技术文献。一旦将此类文献与D1/D2结合,即可根据《专利审查指南》第三步(三步法)顺理成章地认定权利要求1不具备创造性。
作为一名在知识产权及专利无效宣告领域从业多年的专利代理师,我紧密结合目标专利(CN101300855B)说明书的教导,对权利要求1的技术特征进行原义与等同范围的界定,并结合三份对比文件的原文出处进行逐项比对分析,提出客观、严谨的专利有效性/创造性评估及诉讼检索策略。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释与技术方案拆解
#### 1. 目标专利解决的技术问题与技术效果
* **技术问题**:在多视图显示器(如双凸透镜3D显示器)中,不同观看方向的图像易重叠产生**鬼像(ghost image)或串扰(cross-talk)**;同时由于观看方向数量有限(如8或9个),在特定角度间切换时会产生**混叠效应(aliasing)**。
* **技术效果**:通过将呈现过程定义为真实的三维滤波处理(针对“观看方向/视角维度”施加滤波),有效地在图像呈现阶段一次性消除/抑制串扰和混叠,无需繁琐的前处理或后处理。
#### 2. 说明书对权利要求1技术特征的定义与解释
* **特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* *说明书解释*:指输入的2D/3D图像数据、带深度图的2.5D视频格式、或多相机捕捉的多视角图像序列(说明书第[0012]、[0026]段)。
* **特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* *说明书解释*:强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述显示屏幕位置 $(x,y)$ 在不同视角/水平观看角度 $\theta$ 上的发光强度或亮度。对于2D显示器,该函数为常数;对于多视图3D显示器,该函数是视角 $\theta$ 的函数(说明书图4A-图5B、第[0018]-[0020]段)。
* **特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* *说明书解释*:“视图相关坐标”即表示水平观看方向的角度 $\theta$。空间滤波是**沿着角度坐标 $\theta$ 轴(即视角维度)进行低通、高通或带通滤波**(如通过傅里叶变换到视角频域进行处理)。低通滤波用于滤除高于尼奎斯特频率的成分以消除混叠;高通滤波用于向高频施加正增益以提升边缘锐度、抑制串扰模糊(说明书图6、第[0012]、[0014]-[0016]、[0021]-[0022]段)。
* **特征D&E:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* *说明书解释*:对经视角滤波后的强度函数在特定视角角度上进行采样,生成对应于各个观看方向的子图像像素值,并映射分配给显示面板上对应角分布的显示元件组(说明书图2A、图6、第[0021]、[0025]段)。
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### 二、 对比文件原文比对与公开性深度分析
对比文件附带公开号说明:
* **D1**:`US6736512B2`(Pixel element for a three-dimensional screen)
* **D2**:`US6831678B1`(Autostereoscopic display)
* **D3**:`WO2005013623A1`(MULTI-VIEW IMAGE GENERATION)
#### 1. 各对比文件公开内容分析
##### (1)对比文件 D1(US6736512B2)
* **公开内容**:公开了一种用于3D屏幕的像素元件及控制方法。通过线阵LED和透镜生成多路准直光束投射至不同观看方向(SUMMARY, Column 2)。
* **特征比对**:
* **公开了特征A**:公开了“The data containing the 3D video information is fed into the screen... 64 subframes containing intensity data”(Column 6, lines 30-40)。
* **实质公开了特征B**:每个像素元件在不同视角方向 $\theta$ 上发出可控强度的光束,对应于视角方向的光强分布(Column 2, lines 10-25)。
* **未公开特征C**:D1提及“evaluating the state of the light sources radiating in the neighbouring deflection directions”(评估相邻偏转方向光强的状态以进行数据压缩/解压微程序控制),以及利用光学扩散器使光束边缘重叠,但**未公开在图像呈现算法中沿着视角角度坐标 $\theta$ 对强度函数施加空间低通/高通滤波**。
* **毫无异议公开了特征D&E**:将数据串行输入并取样驱动对应不同观看方向的子帧/子图像光束(Column 5-6)。
##### (2)对比文件 D2(US6831678B1)
* **公开内容**:公开了一种自动立体/全息三维显示器,探讨了自立体显示中光强与位置和方向的关系,以及利用空间光调制器(SLM)和时分复用/傅里叶变换投射多视角图像(Section II, V)。
* **特征比对**:
* **毫无异议公开了特征A、B**:明确提出“correct distribution of ray intensity versus position and direction that is specified by autostereoscopic pixellation”( Section II);以及光强度是位置和射线方向的函数(Section III)。
* **部分公开/未完全公开特征C**:D2在Section V(Hybrid Pixellation)中讨论了对空间光场进行傅里叶变换 $E(k)$ 并分割为多个频段/全息图进行时序投影(“FT[$\delta(k-q\kappa)$]”),这属于**在光学/空间频域的光场重构与投影**,但其目的是为了将全息与自立体结合以扩展视角,**并未针对“视角坐标 $\theta$”施加带通/低通/高通空间滤波以消除串扰或混叠**。
* **公开了特征D&E**:将光场分解/取样为多个对应不同观看方向的视角图像/全息图序列(Section V)。
##### (3)对比文件 D3(WO2005013623A1)
* **公开内容**:公开了一种基于2D图像和深度图生成多视角图像的方法。通过边缘检测(如运动矢量不连续性或颜色差)生成深度图,并进行多视图渲染([p0003]-[p0004])。
* **特征比对**:
* **公开了特征A**:接收视频图像序列作为输入([p0003])。
* **未公开特征B、C**:D3的滤波和加权(如Fig. 5A-5C的 $W(i)$)是施加在**2D图像的空间二维坐标 $(x,y)$ 或深度图边缘**上,用以生成平滑或突变的深度值,**完全没有涉及视角维度坐标 $\theta$ 的强度函数及其空间滤波**。
* **公开了特征D&E**:基于深度图渲染出多视角图像([p0003])。
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### 三、 权利要求1的技术特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | 目标专利说明书解释 | D1(US6736512B2)出处及比对 | D2(US6831678B1)出处及比对 | D3(WO2005013623A1)出处及比对 |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 输入2D/3D或多视角图像数据 | 毫无异议公开<br>Col. 6, lines 30-45(3D视频多帧数据) | 毫无异议公开<br>Section II, Fig. 14(多视角图像数据) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](输入视频图像) |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 建立显示点 $(x,y)$ 随水平视角 $\theta$ 变化的亮度/光强函数 $L(x,y,\theta)$ | 实质公开<br>Col. 2, lines 10-25(每个像素控制随偏转角变化的定向光束强度) | 毫无异议公开<br>Section II, Section V 式(15)(光强随射线方向/坐标的函数) | 未公开<br>仅处理2D像素平面图像,未建立视角方向强度函数 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 沿视角角度 $\theta$ 维度进行低通/高通滤波,消除混叠或串扰 | 未公开<br>仅在硬件上评估相邻偏转光束状态(Col. 5, lines 55-60)及光学扩散,非视角坐标滤波 | 未公开/差异特征<br>Section V进行了空间频域傅里叶变换分割投影,但非针对视角坐标 $\theta$ 进行消除串扰/混叠的滤波 | 未公开<br>滤波仅施加于二维空间坐标 $(x,y)$ 边缘或深度图,非视角坐标 $\theta$ |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 滤波后的强度函数在视角角度上取样分配至显示像素 | 毫无异议公开<br>Col. 5, lines 30-50(取样分配至64个偏转方向的光束) | 毫无异议公开<br>Section V 式(16)-(20)(取样为不同方向的视角图像/全息图) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](基于深度图渲染多视角图像) |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 每个子图像对应特定水平观看角度 | 毫无异议公开<br>Col. 3, lines 15-25(每个光束关联预定观看方向) | 毫无异议公开<br>Section I, Fig. 5(子图像与观看方向绑定) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](图像对应虚拟视角) |
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### 四、 最接近对比文件选择与创造性(三步法)深度分析
#### 1. 最接近对比文件的选择
从**整体解决的技术问题**和**技术效果**角度分析:
* **D2(`US6831678B1`)最适合作为最接近的对比文件**。
* *原因*:D2与目标专利同属于自动立体/多视图3D显示器领域,且D2在理论层面上深入讨论了**光强作为位置与角度方向(Ray direction / Azimuth angle)的四维函数模型**,并尝试在视角/空间频域(Fourier domain)采用多通道分割与重建的方式呈现图像(Section II, V)。其技术领域、数学模型及解决“扩展3D显示视角与图像呈现质量”的技术问题与目标专利最为接近。
* **D1(`US6736512B2`)可作为备选的最接近对比文件**。
* *原因*:D1解决了多方向定向光束的呈现与数据传输问题,其硬件结构与目标专利的多视角子图像映射完全对应。
#### 2. 区别特征与实际解决的技术问题(以D2为最接近对比文件)
* **区别技术特征**:
* 在特征C中,**“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(即视角角度 $\theta$ 轴)将空间滤波(如低通/高通带通滤波)施加到所述观看方向相关的强度函数”**。
* **实际解决的技术问题**:
* 如何在多视图显示器的数据呈现阶段,有效消除/抑制由于视角数量有限导致的**混叠(aliasing)赝象**以及相邻视图重叠导致的**串扰/鬼影(cross-talk / ghost image)**。
#### 3. 显而易见性分析(与其他对比文件结合)
* **与D1结合**:D1虽然提到了评估相邻方向光束的状态(Col. 5),但其属于数据压缩或硬件驱动层面,未给出在视角坐标轴上进行空间低通/高通滤波以消除串扰和混叠的技术启示。
* **与D3结合**:D3的滤波完全局限于二维图像空间 $(x,y)$ 域的边缘检测与深度图平滑,与三维显示中“视角维度 $\theta$”的信号处理无关,无法提供技术启示。
* **本领域普通技术人员的认知**:常规图像处理中的“空间滤波”通常指二维图像平面 $(x,y)$ 上的像素滤波。目标专利将“视角角度 $\theta$”作为空间坐标维度,并在该维度上引入信号处理中的低通(过尼奎斯特频率截断)和高通(高频正增益锐化)滤波,这在专利申请日(2007年前后)具有高度的构思独特性和技术效果的预期之外性(即在呈现端一次性解决串扰与混叠)。
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### 五、 无效宣告请求中最薄弱的技术特征与检索策略
#### 1. 目标专利最薄弱的技术特征
目标专利权利要求1中**最薄弱、也是最核心的创新点**在于:
* **“沿着视图相关坐标(即视角角度 $\theta$)施加空间滤波”**(特征C)。
* **薄弱原因**:
1. **概念重合风险**:在多视图显示领域,利用光学元件(如双凸透镜、光学扩散片/Diffuser)对光束进行物理上的抗混叠或平滑,本质上相当于在视角维度施加低通滤波。如果能在先前技术中找到**在数字图像预处理/呈现软件算法中对视角信号(View domain / Angular distribution)进行抗混叠低通滤波(Anti-aliasing filtering across views)**的文献,特征C的防线将被击穿。
2. **从2D空间滤波向视角维度的常规推广风险**:如果技术人员证明将一维/二维信号滤波算法直接套用于多视角采样序列(View interpolation / Multiview anti-aliasing)属于本领域的公知常识或常规选择,创造性门槛将大幅降低。
#### 2. 进一步对比文件检索策略(无效检索指导)
为了成功无效权利要求1,建议采取以下精准检索策略:
##### (1) 检索主题与关键词组合(Focus on Angular Anti-aliasing / Inter-view Filtering)
* **核心概念组合**:
* `多视图/自动立体`(Multiview / Autostereoscopic / 3D Display)
* **AND** `视角/角度/视角维度`(View direction / Angular coordinate / Viewpoint / Azimuth / Inter-view)
* **AND** `滤波/低通/高通/抗混叠/串扰消除`(Filtering / Low-pass / High-pass / Anti-aliasing / Cross-talk reduction / Smoothing / De-blurring)
* **AND** `采样/呈现`(Sampling / Rendering / Resampling)
##### (2) 重点专利分类号(IPC / CPC)
* **H04N 13/00**(三维电视;其细节)
* **H04N 13/305**(采用透镜阵列的自动立体显示器)
* **H04N 13/349**(多视图显示中的图像处理/呈现)
* **G09G 5/00**(显示器控制与呈现算法)
##### (3) 重点非专利文献(NPL)与学术机构检索
重点检索Siggraph、IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)、SPIE 3D Image Processing、Eurographics等顶刊会议在 **2000年 ~ 2006年** 期间的文章。
* **重点关注团队**:
* Philips Research(飞利浦实验室,即本专利原申请人,检索其前期在3D图像呈现方面的学术论文,常有未申请专利的算法公开);
* MIT Media Lab(麻省理工媒体实验室 - B. Wilburn, S. Benton等);
* Cambridge University(A. Travis团队);
* Heinrich-Hertz-Institut (HHI, 德国黑ertz研究所 - 多视角图像采样与滤波研究)。
##### (4) 结合从属权利要求的攻击路线
若击穿权利要求1,需同步准备从属权利要求的对比文件:
* **对权利要求2-6(低通/高通/增益/尼奎斯特频率)**:寻找在视角维度的数字信号处理(DSP)文献,证明在采样前进行 Nyquist 截断滤波是信号处理的通用公知常识。
* **对权利要求8-10(根据透镜结构/深度图/多相机生成强度函数)**:引用 D3(`WO2005013623A1`)及常规双凸透镜结构参数(Lens pitch/angle)映射计算文献进行组合立案。
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### 六、 代理师总结结论
1. **公开性结论**:三份对比文件(D1`US6736512B2`、D2`US6831678B1`、D3`WO2005013623A1`)均**未完整公开**权利要求1的特征C(即“沿着视角角度坐标 $\theta$ 施加空间滤波”)。
2. **创造性结论**:以D2为最接近对比文件,结合D1/D3,由于缺少在**视角维度(Angular domain)**进行抗混叠/去串扰空间滤波的明确技术启示,现有的三份对比文件组合**难以直接摧毁权利要求1的创造性**。
3. **诉讼/无效行动建议**:目前的当务之急是补充检索**专门针对“多视角渲染中的视角间抗混叠滤波(Inter-view Anti-aliasing Filtering)”**的对比文件或公知常识证据,以此精准击穿特征C,方可顺利达成无效该专利的目标。
作为一名经验丰富的专利代理师,基于目标专利说明书【CN101300855B】以及提供的对比文件【D1:US2003076423A】、【D2:US2004001139A】、【D3:WO2004039086A】,为您提供严谨、专业的权利要求解释、特征比对、最接近对比文件分析、无效薄弱点评估及下一步检索策略。
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### 一、 紧密结合目标专利说明书理解权利要求1
目标专利【CN101300855B】的核心发明构思在于:将多视图显示器(如双凸透镜自动立体显示器)的图像数据呈现视为**真实的三维空间-角度滤波过程**,通过在**视角(观看方向)维度坐标**上对强度函数进行空间滤波,一次性解决多视图显示器中由于视图数量有限导致的**混叠(Aliasing)**以及相邻视图重叠导致的**串扰/鬼影(Cross-talk/Ghost image)**问题。
针对权利要求1各技术特征的说明书内涵解释如下:
* **技术特征A(提供视图相关的图像数据)**:
对应说明书第[0011]、[0022]段。图像数据可以是2D+Depth(2.5D视频格式)、多视角摄像机拍摄的大量视图图像、CGI生成的视图等,包含拟向观看者展示的视角相关的空间/色彩信息。
* **技术特征B(确定观看方向相关的强度函数)**:
对应说明书第[0011]、[0021]、[0022]段及图4B、图5B。强度函数$L(x, y, \theta)$描述了显示器在特定空间位置$(x, y)$处、沿水平观看角度(视角坐标$\theta$)的发光强度或亮度。该强度函数可根据显示器透镜/光学元件结构、颜色与深度图或多视角图像集重构得出。
* **技术特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到强度函数)**:
**(本专利的核心发明点)** 对应说明书第[0011]、[0013]-[0015]、[0020]段及图6。滤波不是发生在传统的平面空间坐标$(x, y)$上,而是发生在**视图相关坐标(即视角角度$\theta$维度)**上。
* **低通滤波**:去除高于奈奎斯特(Nyquist)频率的高频成分,消除由于视图取样点较少(如8或9视图)产生的混叠。
* **高通滤波/带通滤波**:提升高于预定频率的频率(施加正增益),对强度函数沿视角方向进行锐化,抵消相邻视图光强重叠造成的模糊和串扰。
* **技术特征D & E(将强度函数取样至多个子图像,且每个子图像与观看方向相关联)**:
对应说明书第[0011]、[0019]、[0023]段及图6。将经过$\theta$维度空间滤波后的连续/高密度强度函数$L(x, y, \theta)$,沿特定角度取样映射到多视图显示器对应视角的像素组(子图像)上,实现离散显示。
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### 二、 各对比文件公开特征分析与特征比对表格
#### 1. 各对比文件原文公开内容详细出处及分析
* **对比文件D1(US2003076423A / US20030076423A1)**:
* **公开内容**:涉及一种用于重塑光线色彩和亮度均匀度的光学元件及投影显示系统。说明书第[0078]段及图32公开了利用傅里叶变换透镜在平面图像域进行**空间滤波(Spatial Filtering)**,目的是消除像素网格线(Dead spaces)和网格图案(Depixelization)。
* **比对分析**:D1中的空间滤波发生在**平面二维空间位置坐标$(x, y)$**上,用于解决2D/3D投影像素死区问题,**完全未公开**在**观看方向/角度维度坐标($\theta$)**上构建强度函数并对其施加滤波以解决多视图串扰或混叠的技术方案。
* **对比文件D2(US2004001139A / US20040001139A1)**:
* **公开内容**:涉及一种结合光束再现法与阴影图多视图视差法的三维图像显示系统。
* 第[0083]、[0084]段及图8公开了提供视图相关图像数据(特征A)。
* 第[0084]、[0097]-[0100]段及图2、图8公开了由白光点光源阵列与颜色滤光片结合,产生随观看方向变化的定向光束线组(强度分布),对应特征B。
* 第[0084]、[0098]段及图8、图11、图12公开了将色彩/图像数据划分为对应不同观看方向的视角图像/像素区域(特征D、E)。
* **比对分析**:D2通过物理介质全反射(透明介质全反射第[0097]-[0115]段)或物理隔板(第[0023]段)来阻止光线进入相邻区域以抑制串扰,**未公开**通过数字信号处理在强度函数的**视图相关坐标($\theta$)**上施加空间滤波(低通/高通/带通)的技术特征(特征C)。
* **对比文件D3(WO2004039086A / WO2004039086A2)**:
* **公开内容**:涉及一种3D数字视频信号(多视角+视差/深度图)的后处理方法,用于修复压缩编码产生的深度图缺陷。
* 说明书第[p0003]、[p0006]、[p0031]段公开了提供带有视差图的多视角视频数据(特征A)。
* 第[p0033]-[p0060]段及图1-图5公开了在生成投影视差图时,对平面图像域上的孤立像素点、空洞边缘进行中值滤波/滤波处理。
* **比对分析**:D3的滤波作用对象是**2D空间图像域中的视差/深度像素值**,旨在修复图像编码压缩瑕疵,并非针对多视图显示过程中沿**观看方向角度坐标($\theta$)**的光强函数进行滤波,未公开特征B、C、D、E。
#### 2. 特征比对表格(权利要求1 vs D1, D2, D3)
| 目标专利权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (US2003076423A) | 对比文件 D2 (US2004001139A) | 对比文件 D3 (WO2004039086A) |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 未公开(仅提及2D/3D投影图像,未涉及视图数据处理) | 实质公开<br>(第[0083]-[0084]段,图8:多视角图像数据) | 实质公开<br>(第[p0003]、[p0031]段:多视图及其视差图数据) |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]段,图2、8:点光源与滤光片形成特定方向光束分布) | 未公开(仅处理视差/深度图) |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开<br>(第[0078]段公开平面$(x,y)$空间坐标滤波消除像素网格,非$\theta$坐标) | 未公开<br>(使用全反射/物理隔板防止串扰,无视角坐标信号滤波) | 未公开<br>(第[p0042]-[p0060]段仅在平面图像空间域对视差值进行中值滤波) |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]、[0098]段,图11-14:光线取样映射至各视角像素) | 未公开 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]、[0100]段:每个滤光片/像素区对应特定观看方向) | 未公开 |
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### 三、 最接近对比文件分析
在创造性分析过程中,评价哪一个对比文件最适合作为**最接近的对比文件(Closest Prior Art)**,需从**技术领域、整体解决的技术问题及技术效果**三个维度综合判断:
1. **D2(US2004001139A)是唯一适合作为最接近对比文件的文献**:
* **技术领域**:D2与目标专利完全相同,均属于“多视图/自动立体3D显示器及其图像呈现”领域。
* **解决的技术问题**:D2(说明书第[0011]、[0022]段)与目标专利(说明书第[0003]段)均致力于解决多视图显示器中**相邻视角图像重叠产生的串扰(Crosstalk)以及视角观察区域受限/混叠**的问题。
* **技术效果**:两者均旨在提高多视图显示器在不同观察角度下的图像感知质量。
* **特征覆盖度**:D2公开了权利要求1中除“特征C”之外的绝大部分技术特征(A、B、D、E),构成了最完整的技术框架。
2. **D1与D3不适合作为最接近对比文件**:
* **D1**:属于投影显示器光学重塑领域,解决的是2D/3D投影图像的像素死区(Depixelization)与光强均匀性问题,技术领域与问题均存在较大偏差。
* **D3**:属于3D视频数据编解码与后处理领域,解决的是深度图压缩失真(编码伪影)的修复问题,不涉及显示器光学呈现与视角维度的光强分布控制。
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### 四、 未公开特征的结合与无效请求中最薄弱的技术特征
#### 1. 未被最接近对比文件(D2)公开的技术特征是否被其他对比文件公开?
* D2未公开的技术特征为**特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标$\theta$施加空间滤波)**。
* 经比对:
* **D1未公开特征C**:D1中的傅里叶空间滤波发生在物理二维空间坐标$(x, y)$,旨在消除图像网格线;
* **D3未公开特征C**:D3中的中值滤波作用于2D平面视差/深度图像素点,旨在消除编码伪影。
* **结论**:D1和D3均未公开“在视角维度坐标($\theta$)上对光度强度函数进行滤波”这一关键技术手段,**现有的组合(D2+D1 或 D2+D3)无法直接破坏权利要求1的创造性**。
#### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征(专利权人的防线 / 无效发起人的瓶颈)
* **最薄弱的技术特征**(即无效请求人最难攻克、专利权人最稳固的防线):**技术特征C**。
* **原因分析**:
传统多视图显示技术(如D2)解决串扰和混叠通常依赖物理光学手段(如挡光板、狭缝、透镜倾斜角、全反射介质等)。而目标专利的突破点在于**将视角维度的光强分布看作信号,在角度域($\theta$)直接施加数字低通/高通/带通滤波**(如高通锐化抗串扰、低通抗混叠)。目前现有的对比文件(D1、D2、D3)均未给出“在视角/角度坐标上施加滤波”的技术启示(Technical Teaching)。
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### 五、 进一步的对比文件检索策略建议
为了在后续无效宣告程序中成功击穿特征C,建议调整检索策略,重点寻找**将多视角/光场图像数据在视角(View/Angular Domain)上进行抗混叠或抗串扰数字滤波处理**的现有技术:
1. **扩展检索技术领域与分类号**:
* **H04N13/30**(立体电视;多视图显示器呈现)
* **H04N13/111**(多视图视频信号的处理,特别是视角插值与滤波)
* **G02B30/00**(三维光学系统)
* **G09G5/00**(多视图显示控制电路/算法)
2. **核心关键词逻辑组合策略**:
* **视角/角度域表达**:`View domain` OR `Angular domain` OR `Viewing direction` OR `Viewing angle` OR `Inter-view` OR `View-dependent coordinate`
* **滤波/信号处理表达**:`Spatial filter` OR `Band-pass filter` OR `Low-pass filter` OR `High-pass filter` OR `Anti-aliasing` OR `Crosstalk reduction/cancellation` OR `Pre-filtering`
* **组合逻辑**:`(Multiview OR Autostereoscopic OR Light field) AND (Inter-view filtering OR Angular spatial filtering OR View-domain anti-aliasing OR View-domain crosstalk)`
3. **重点追踪文献类型与机构**:
* **学术文献/期刊**:重点检索IEEE Transactions on Image Processing / Circuits and Systems for Video Technology、SIGGRAPH、SPIE Three-Dimensional Imaging中的光场(Light Field)与多视角显示抗混叠/串扰处理论文(2007年以前,早于目标专利优先权日2007-05-10)。
* **主要申请人/研究团队**:飞利浦(Philips)、麻省理工媒体实验室(MIT Media Lab)、东京大学/NHKCCTV 3D研究组、3D-TV EU Framework Project等在2000-2007年间的早期光场/多视图信号处理专利。
针对您提出的关于CN101300855B(用于多视图显示器的图像数据呈现)及相关对比文件的无效宣告分析请求,作为经验丰富的专利代理师,我紧密结合目标专利说明书与对比文件原文,为您提供如下严谨的法律与技术分析。
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### 一、 目标专利权利要求1的技术特征拆解与说明书解释
根据CN101300855B(目标专利)说明书(特别是段落[0012]-[0017]、[0025]及图6、图7),权利要求1的技术特征应作如下理解:
* **技术特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* **说明书解释:** 输入的图像数据可以是包含颜色和深度的2.5D格式、3D大批视图/图像、或多相机捕捉的图像信号(说明书[0015]、[0026])。
* **技术特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* **说明书解释:** 该函数 $L(x, y, \theta)$ 描述了显示器在水平观看角度 $\theta$(即视图相关坐标)上的发光强度或亮度(说明书[0013]、[0021]、图5B)。其可依据透镜等光学元件结构或深度图重建生成。
* **技术特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* **说明书解释:** 本发明的核心创新点在于**将呈现处理看作真实的三维滤波处理,直接在视图维度(即角度/视角坐标 $\theta$ 上)施加空间滤波**(说明书[0013]、[0021])。滤波可以是低通(消除高于奈奎斯特频率的混叠)、高通(提升高频以抑制干扰/鬼影)或带通组合(说明书[0014]、[0024]、图6)。
* **技术特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像**
* **说明书解释:** 将经过视角维度空间滤波后的连续或重建强度函数,在视角/角度坐标上重新采样(重新插值)为所需数量(整数或分数视角,如4.5视图、9视图)的子图像像素值(说明书[0016]、[0027])。
* **技术特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* **说明书解释:** 每个取样得到的子图像对应一个特定的视角,并被分配至显示面板上与该观看方向绑定的像素组(如通过双凸透镜投射到特定角分布中,说明书[0012]、[0019])。
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### 二、 对比文件技术特征比对与公开情况分析
针对引用的三篇对比文件,附上对比文件公开号及详细出处,比对分析如下:
#### 1. 对比文件1:US6377295B1(D1)
*公开号:US 6,377,295 B1 | 题目:Observer tracking directional display*
* **公开情况分析:**
* **特征A(实质公开):** D1公开了观察者跟踪方向显示器,根据观察者位置提供左右眼图像信号(Column 3, lines 20-25; Column 4, lines 15-20)。
* **特征B(未公开/仅概念等同):** D1利用视角窗口(viewing window)提供不同维度的视图,但未显式构建或确定“以视角坐标为变量的强度函数”。
* **特征C(未公开):** D1主要通过**机电系统物理移动视差透镜/光栅(mechanical tracking)**来追踪人眼位置(Column 3, lines 35-50),或者通过像素几何形状(uniform vertical aperture)来缓解闪烁(Column 4, lines 25-35),**完全未涉及在视图维度坐标上施加空间滤波**。
* **特征D、E(实质公开):** D1公开了将左右眼图像空间复用(spatially multiplexed)到显示屏的不同列像素中,形成与观看方向绑定的窗口(Column 3, lines 60-67; Column 4, lines 5-15)。
#### 2. 对比文件2:US6445833B1(D2)
*公开号:US 6,445,833 B1 | 题目:Device and method for converting two-dimensional video into three-dimensional video*
* **公开情况分析:**
* **特征A(实质公开):** D2公开了将2D视频转换为3D视频,提取深度/视差信息并生成左右眼图像数据(DISCLOSURE OF THE INVENTION, Page 8; FIG. 1)。
* **特征B(未公开):** D2涉及的是平面图像的空间位置(像素 $x, y$ 坐标),并非“观看方向(角度)相关的强度函数”。
* **特征C(未公开):** D2中的高通/低通滤波(如高频分量积分、平滑滤波)均是在**2D图像的空间平面坐标($x, y$ 轴)或频域**上对图像轮廓/色彩进行的边缘增强或噪声消除(Column 10, lines 15-30; FIG. 4, FIG. 13),**并非沿着“观看方向/视角坐标($\theta$)”施加空间滤波**。
* **特征D、E(实质公开):** D2通过相移/时延生成带有视差的左右眼子图像信号(FIG. 20, FIG. 25)。
#### 3. 对比文件3:US20020149691A1(D3)
*公开号:US 2002/0149691 A1 | 题目:Aperture coded camera for three dimensional imaging*
* **公开情况分析:**
* **技术领域差异:** D3属于**3D相机图像采集与三维测量系统(摄像头采集侧)**,而目标专利属于**多视图显示器的图像数据呈现系统(显示呈现侧)**。
* **特征公开情况:** D3公开了利用离轴多孔径掩模(aperture coded mask)和离焦(defocusing)技术,在CCD传感器上捕捉散射点的多重图像,以测量物体的空间3D坐标(Paragraphs [0004]-[0009], [0050]-[0051], FIG. 3)。D3在采样和采集阶段包含了光学孔径编码,**但未公开在显示侧构建观看方向相关强度函数,更未公开沿观看方向坐标施加空间滤波后再取样为多视图显示子图像(特征B、C、D、E均未公开)**。
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### 三、 特征比对表格(对照权利要求1)
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US6377295B1) | D2 (US6445833B1) | D3 (US20020149691A1) |
| 技术特征A:提供视图相关的图像数据 | 公开 <br>*(Col. 3, lines 20-25)* | 公开 <br>*(DISCLOSURE OF THE INVENTION, Page 8)* | 公开 <br>*(Paragraph [0050], 3D图像采集)* |
| 技术特征B:确定观看方向相关的强度函数 | 未公开 <br>*(仅有静态/离散视窗概念)* | 未公开 <br>*(仅有2D平面空间/时域信号)* | 未公开 <br>*(仅有孔径透镜成像坐标)* |
| 技术特征C:沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标施加空间滤波 | 未公开 <br>*(采用机械移动透镜追踪,无视角滤波)* | 未公开 <br>*(滤波仅施加于2D图像平面x-y空间及频域)* | 未公开 <br>*(不涉及视角维度的空间滤波)* |
| 技术特征D:将观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开 <br>*(Col. 3, lines 60-67)* | 实质公开 <br>*(空间相移生成左右眼图像)* | 未公开 |
| 技术特征E:每个子图像与图像观看方向相关联 | 公开 <br>*(Col. 4, lines 5-15)* | 公开 <br>*(2D转3D左右眼视差绑定)* | 未公开 |
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### 四、 最接近对比文件分析与创造性评估
#### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (US6377295B1)** 最适合作为**最接近的对比文件**(Primary Prior Art)。
* **理由:**
1. **技术领域一致:** D1与目标专利同属于“多视图/自动立体3D显示器及其图像呈现/观察者跟踪”领域。
2. **解决的技术问题重合:** D1旨在解决多视图显示中由于观察者移动产生的串扰(cross-talk)、图像干扰、黑缝(black gap)及亮度闪烁(flicker)问题。
3. **技术特征覆盖度最高:** D1公开了空间复用多视图显示架构、左右眼子图像生成以及与观看方向的绑定(特征A、D、E)。
#### 2. 区别技术特征与技术效果
以D1为最接近对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的区别技术特征为:
* **区别特征1(特征B):** 确定用于图像的观看方向相关的强度函数 $L(x,y,\theta)$;
* **区别特征2(特征C):** 沿着该观看方向相关的强度函数的**视图相关坐标(视角 $\theta$ 轴)**施加空间滤波。
* **达到的技术效果:**
通过将3D呈现视为**真实的三维滤波处理**,在视角维度上直接进行低通(抑制混叠/莫尔条纹)或高通(提升对比度/消除串扰鬼影)滤波,**打破了传统硬件机械调整或简单增加背景灰阶的局限,实现了算法层面上通用、稳定的串扰与混叠消除,且对显示器视图数量(包括分数视图)具备极高的适配性**。
#### 3. 结合对比文件的创造性结论
* **特征C是否被其他对比文件公开:** **没有。**
* D2虽然提到了滤波,但其滤波对象是2D平面图像的 $x-y$ 空间域/时域(用于轮廓增强),而非3D显示中以观看角度($\theta$)为坐标轴的强度函数滤波。
* D3属于相机采集端,完全不涉及显示侧视角维度的强度函数与滤波。
* **结论:** 本领域技术人员在D1的基础上,结合D2或D3,**无法获得**“沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(视角维度)施加空间滤波”的技术教导。权利要求1具备显着的突出的实质性特点和显著的进步,**具备创造性**。
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### 五、 无效请求中最薄弱的技术特征及进一步检索策略
#### 1. 无效请求中最薄弱的技术特征(专利权的“坚固堡垒”)
* **最薄弱(对无效发起方最不利、专利权人最稳固)特征:技术特征C(沿着观看方向坐标施加空间滤波)。**
* *原因:* 传统3D显示抗串扰技术多集中在**物理光栅优化**、**2D像素平面图像预处理(如D2)**或**像素掩膜设计(如D1)**。目标专利将“视角(View Angle)”作为一个独立的连续/重建坐标轴,并在该维度上直接做DSP/空间滤波,这一技术构思在2007年优先权日之前非常独特,现有三篇对比文件均未触及该核心点。
#### 2. 进一步的对比文件检索策略(针对无效请求人)
若要成功无效权利要求1,必须打破“视角维度滤波(Filtering along view-dependent coordinates)”的新颖性/创造性壁垒。建议采用以下检索策略:
1. **调整检索关键词与技术主题:**
* 将检索重点从“3D display(3D显示)”扩大至 **“Plenoptic(全光/光场)”、“Light Field Display(光场显示)”、“Multiview Interlacing / Anti-aliasing(多视图交织/抗混叠)”**。
* 核心特征词组合:`(multiview OR "light field" OR autostereoscopic) AND (filtering OR anti-aliasing) AND (angular domain OR view angle OR direction coordinate OR view-dependent)`.
2. **重点追踪特定学术机构与早期专利族(优先权日2007年前):**
* **飞利浦(Philips)** 本身的早期专利(目标专利即为飞利浦转让):重点检索 Philips 在 2000–2006 年间关于 *Lenticular 3D display processing* 或 *3D cross-talk reduction* 的专利及学术论文(如 IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics)。
* **MIT Media Lab / Stanford Computer Graphics Lab:** 早期关于光场渲染(Light Field Rendering)和视角抗混叠(Angular Anti-aliasing)的论文(如 Levoy & Hanrahan 的 Light Field 渲染理论,常包含视角维度的采样与带通滤波)。
3. **分类号(IPC/CPC)精确切入:**
* `H04N13/30`(三维电视系统中的显示设备)
* `G02B30/27`(双凸透镜阵列/视差光栅图像呈现算法)
* `G06T15/00` 或 `G06T5/00` 中针对多视角图像重建(View Interpolation/Resampling)的子分类。
4. **追溯非专利文献(NPL):**
* SIGGRAPH、Eurographics、SPIE Stereoscopic Displays and Applications (SD&A) 会议论文集(2000–2006年)。重点查找关于 “*Angular filtering for autostereoscopic displays*” 或 “*3D display anti-aliasing in ray space*” 的文章。
作为一名处理专利复审与无效业务的专利代理师,针对目标专利 CN101300855B 权利要求1的有效性及创造性分析报告如下:
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## 一、 目标专利说明书对权利要求1技术特征的解释
根据《专利审查指南》,权利要求的解释应当以说明书及其附图为依据。针对权利要求1的各技术特征,结合目标专利说明书做如下澄清与界定:
* **特征A(提供用于图像的视图相关的图像数据):**
说明书第[0012]、[0033]段指出,该数据可以是二维(2D)图像数据、2.5D视频图像格式(含颜色和深度信息,如第[0016]、[0033]段)、多视角拍摄的大量图像(第[0016]、[0033]段)或CGI生成的图像。
* **特征B(确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数):**
说明书第[0013]、[0026]~[0028]段及图5B解释,强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述了显示器在不同水平观看角度 $\theta$ 上的发光强度或亮度。该函数可结合透镜/光栅的光学结构(第[0016]、[0033]段)或基于输入的视图数据重建得出。
* **特征C(沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数):**
说明书第[0013]、[0029]~[0032]段及图6明确指出,**“视图相关坐标”即为水平观看角度 $\theta$**(或其傅立叶变换域/频域坐标)。空间滤波是指沿角度维度 $\theta$ 施加带通滤波、低通滤波(消除大于奈奎斯特频率的混叠)或高通滤波/正增益(锐化强度函数以消除串扰/干扰)。
* **特征D与E(将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联):**
说明书第[0013]、[0029]、[0033]段指出,在沿 $\theta$ 维度完成滤波后,将连续或高精度的强度函数在特定视角位置上进行离散化采样(取样),生成对应各个显示像素/视角方向的子图像像素值。
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## 二、 对比文件公开情况分析与特征比对
为了表达严谨,各对比文件的指代及公开号对应如下:
* **对比文件1(D1):** JPH09139829A(公开日:1997-05-27)
* **对比文件2(D2):** US6055012A(公开日:2000-04-25)
* **对比文件3(D3):** WO2002029718A2(公开日:2002-04-11)
### 1. 各对比文件的公开情况分析
* **D1 (JPH09139829A):**
* **实质公开:** D1公开了一种多眼柱状透镜(柱状镜)立体图像传输与打印系统。其通过低通滤波器(LPF)对多视角图像(图像1~5)在水平方向(映像周波数带域)进行带域限制/低域滤波([0007]、[0014]),以防止采样折叠失真(混叠)。随后将多视角数据组合/抽样([0008]),并在接收端重新拼接并打印在柱状透镜板后形成多视图立体图像([0011]、[0016])。
* **差异:** D1的低通滤波是针对**单幅图像内部的空间水平坐标($x$ 轴)**进行滤波,而非针对**视角维度/角度坐标($\theta$)**构成的强度函数进行滤波。
* **D2 (US6055012A):**
* **实质公开:** D2公开了一种多视图视频压缩与呈现系统。其将多个不同视角的图像信号降采样(抽样)并分块排列/多路复用(Multiplexing)成两个超级视图(Super-views)(摘要、第12-13图),利用视差估计(Disparity Estimation)与运动补偿进行分层编码(第15-16图),解码后进行解复用与空间插值恢复各视角图像并输出至多视图显示器(第1-3图)。
* **差异:** D2对多视图数据的处理侧重于空间分辨率抽样、视差/运动补偿编码与插值恢复,未公开确定观看方向相关的强度函数并在视角坐标维度下施加滤波。
* **D3 (WO2002029718A2):**
* **实质公开:** D3公开了一种基于眼球追踪的三维图形动态景深模拟呈现方法。通过追踪人眼观看位置([0020]),获取景深/距离 $z$([0060]),并根据深度 $z$ 施加依赖于深度的模糊滤波([0018]、[0061]),以使焦点外的虚拟物体产生模糊效果,辅助人眼融合3D图像。
* **差异:** D3滤波的坐标轴是**物理空间中的深度维度($z$ 轴)**,且用于模拟人眼景深;而目标专利滤波的坐标轴是**多视图显示器的观看角度维度($\theta$ 轴)**,用于消除显示器固有的串扰和混叠。
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### 2. 特征比对表格
| 权利要求1的技术特征 | 目标专利说明书含义 | D1 (JPH09139829A) 是否公开及出处 | D2 (US6055012A) 是否公开及出处 | D3 (WO2002029718A2) 是否公开及出处 |
| 特征A: 提供用于图像的视图相关的图像数据 | 提供多视角/3D图像数据 | 公开<br>([0006]“多視点の画像1,2...n”) | 公开<br>(Fig. 1 "cameras 101, 102, 103, 104", Col. 7 lines 11-14) | 公开<br>([0017] "perspective of first... and second virtual camera") |
| 特征B: 确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 建立描述不同观看角度发光强度/亮度的函数 $L(x,y,\theta)$ | 未公开<br>(仅处理独立视角图像,未显式建立以角度 $\theta$ 为连续/多维变量的强度函数) | 未公开<br>(仅将各视角图像排列为超级视图,未建立角度强度函数) | 未公开<br>(建立的是基于深度 $z$ 的模糊函数,非角度强度函数) |
| 特征C: 沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 沿观看角度坐标 $\theta$(视角维度)施加滤波(低通/高通)以消除串扰或混叠 | 未公开<br>([0007]虽公开低通滤波,但是沿着单图空间水平 $x$ 坐标,非视角角度坐标 $\theta$) | 未公开<br>(插值与滤波均在单图空间分辨率维度进行,非视角角度坐标 $\theta$) | 未公开<br>([0061]虽公开滤波,但是沿着深度 $z$ 轴,非视角角度坐标 $\theta$) |
| 特征D: 将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 将经角度滤波后的强度函数在具体视角方向上离散化采样 | 实质公开<br>([0008]对多视角短冊图像的间抽样/组合) | 实质公开<br>(Fig. 12/13 对多视图进行抽样复用成子图像) | 未公开<br>(未涉及多视图显示器的视角取样) |
| 特征E: 其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 各子图像对应多视图显示器的特定视角 | 公开<br>([0002]、[0011]及图7,各短冊图像对应视角1~6) | 公开<br>(Fig. 1, Fig. 7, Col. 9 lines 55-65) | 部分公开<br>(仅左右眼2视图,[0017]) |
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## 三、 最接近的对比文件选择与创造性分析
### 1. 最接近的对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (JPH09139829A)** 和 **D2 (US6055012A)** 均适合作为最接近的对比文件(最接近对比文件可以有多个):
* **选择 D1 的理由:** D1 与目标专利同属于**多视图立体显示/呈现技术领域**,且技术领域最为贴近(基于柱状透镜/双凸透镜的光学显示)。D1 明确提出了在对多视图数据进行重组采样前,**“通过低通滤波器(LPF)进行滤波以消除折叠失真(混叠)”**([0007]),其技术问题(防止混叠、改善立体图像呈现质量)与目标专利完全一致。
* **选择 D2 的理由:** D2 属于多视图图像数据处理与显示系统领域,完整公开了多视图数据的提供、空间抽样复用、解码恢复及多视角子图像呈现的全过程。
### 2. 整体技术问题与技术效果分析
* **目标专利解决的技术问题:** 多视图显示器(如双凸透镜显示器)中,由于视角数量有限或视角重叠,会导致图像间的串扰(干扰/鬼影)以及视角采样带来的混叠赝象(说明书[0003])。
* **目标专利的技术效果:** 将呈现处理提升为“真实的三维滤波”,通过在观看方向坐标(角度 $\theta$ 轴)上直接进行空间滤波(低通/高通),一次性消除串扰和混叠,使呈现处理简单稳定,且对输入输出格式要求低(说明书[0014])。
### 3. 方案的创造性攻防分析(基于 D1/D2)
以 **D1** 为最接近对比文件为例:
* **区别特征:**
1. 目标专利建立了“观看方向相关的强度函数”(特征B);
2. 目标专利是**“沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(角度 $\theta$ 维)”**进行空间滤波;而 D1 是在**单张图像的空间平面($x$ 轴)**进行低通滤波。
* **实际解决的技术问题:** 如何消除多视图显示器在**不同视角方向之间(视图间)**产生的串扰和混叠,而非仅仅消除单张图像内部的网格混叠。
* **非显而易见性分析:**
D1 中的低通滤波是常规的图像预处理(针对单图空间频域),目的是防止后续在同一张图上抽样短条时产生图像内部的混叠。D1 **完全没有意识到**可以将多视图显示器在不同角度的发光强度抽象为一个“视角坐标函数”,更没有给出“沿视角角度坐标 $\theta$ 进行滤波”的教导。其他对比文件(D2、D3)也均未公开在视角坐标维度上施加滤波的技术手段(D3 仅在 $z$ 轴滤波,D2 为空间抽样)。
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## 四、 提出无效请求时最薄弱的技术特征与攻防评估
如果在针对 CN101300855B 权利要求1发起专利无效宣告请求,**最薄弱(即专利权人最容易被攻破或最难防守)的技术特征是:**
> **特征B + 特征C 中关于“空间滤波”的泛化撰写(特别是当其被解读为包含“低通滤波”时)。**
### 薄弱点剖析及原因:
1. **概念混淆与技术惯用手段的重叠:**
在数字图像处理和多视图显示领域,对多视角图像进行预滤波(低通滤波)以防止混叠是本领域的公知常识。D1 已经明确公开了“在多视角图像采样重组前施加低通滤波”。
2. **“视角坐标滤波”与“多图对应像素点滤波”的实质等价性:**
在离散视角系统中,所谓的“沿观看方向角度坐标 $\theta$ 滤波”,在算法实现上本质上就是对**不同视角图像中同一空间位置 $(x,y)$ 的像素值按视角顺序排列后进行一维滤波处理**。这种在视角间的滤波(Inter-view filtering)在多视角视频处理中属于常见预处理手段。
3. **说明书对“强度函数”的抽象化:**
目标专利的“强度函数”本质上是图像数据在角度维度的另一种数学表达形式。如果无效请求人能够证明“对多视角图像的对应像素点在视角维度做抗混叠滤波”属于本领域公知常识,则特征B和特征C的数学包装(强度函数+视角坐标)容易被审查员认定为**“仅仅是等效的数学/理论表达,未带来预期的技术效果”**。
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## 五、 进一步对比文件检索策略建议
为了一举击垮权利要求1(以及从属权利要求),建议按以下策略展开针对性的二次检索:
### 1. 检索方向与核心技术特征组合
* **核心攻破目标:** 寻找在2007年前公开的、明确记载了**“多视角/立体显示中,在视角与视角之间(View-to-view / Inter-view)或视角角度维度(Angular domain / View angle)进行滤波/平滑/抗混叠/去串扰处理”**的对比文件。
### 2. 关键词与分类号(IPC/CPC)构建
* **分类号组合(重点关注 H04N):**
* `H04N13/00` 或 `H04N13/30`(立体电视/多视图显示系统)
* `H04N13/305`(双凸透镜/柱状镜型显示器)
* `G06T5/00` 或 `G06T5/20`(图像滤波/增强处理)
* `G02B27/22`(立体显示光学元件)
* **关键词逻辑组(中英文):**
* **视角/角度维度:** ("inter-view" OR "between views" OR "angular domain" OR "viewing direction" OR "view coordinate" OR "视角间" OR "视角维度" OR "角度域" OR "观看方向")
* **强度/函数/图像信号:** ("intensity function" OR "luminance" OR "light field" OR "4D light field" OR "光场" OR "强度函数" OR "视角信号")
* **滤波/去混叠/去串扰:** ("filter" OR "filtering" OR "low pass" OR "high pass" OR "band pass" OR "anti-aliasing" OR "crosstalk reduction" OR "de-ghosting" OR "滤波" OR "混叠" OR "串扰" OR "消除鬼影")
### 3. 关键文献类型与检索源推荐
1. **光场显示(Light Field Display)学术论文:**
目标专利提出的“观看方向强度函数”实质上就是 **光场(Light Field / 4D Light Field)** 理论中的一个维度(如 Single-center 空间-角度光场)。建议重点检索 SIGGRAPH、IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)、SPIE 等在 2000–2006 年间关于 **“Light Field Rendering”(光场渲染)**、**“Light Field Anti-aliasing”(光场抗混叠滤波)** 的论文(例如 Marc Levoy, Hanrahan 等人的经典光场滤波论文,其中大量探讨了在 Angular domain/视角域做低通滤波以消除混叠)。
2. **3D显示巨头企业的早期专利:**
重点检索 **Philips(飞利浦)**(本目标专利即为飞利浦的案子,需检索其同族及防御性撤案文献)、**Sharp(夏普)**、**NH K(日本放送协会)**、**Samsung(三星)** 在 1998–2006 年间申请的关于 3D 自动立体显示器(Autostereoscopic Display)视角交织(Interleaving)与预处理滤波的专利。
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> **总结建议:** 目前的 D1 和 D2 能够破坏权利要求1的大部分框架,但在“视角维度/角度坐标上施加滤波”这一关键特征上仍存在微小教导缺失。补充一篇公开了“光场角度域滤波(Angular filtering)”或“视角间像素低通/高通滤波”的文献作为 D3,结合 D1/D2 组合,将能够非常稳固地无效掉权利要求1。
### 一、 紧密结合目标专利说明书理解权利要求1的技术特征
目标专利说明书(CN101300855B)解决的核心问题是多视图显示器(如双凸透镜显示器)中存在的**串扰/干扰(cross-talk)、鬼像(ghost image)以及混叠(aliasing)**现象。
结合说明书,权利要求1的各个技术特征解释如下:
1. **技术特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* **说明书含义**:输入的多视角图像信号数据(如2.5D视频格式、深度图与颜色信息组合、或从不同视角拍摄的大量视图图像)。
2. **技术特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* **说明书含义**:强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述了显示器在不同水平角度(观看方向 $\theta$)上的发光强度或亮度。对于3D显示器,该函数是视角 $\theta$ 的变数(如说明书图5B所示)。
3. **技术特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* **说明书含义**:针对视角坐标 $\theta$(即视图相关坐标)进行空间域的带通/低通/高通滤波(如图6所示)。**低通滤波**用于滤除高于奈奎斯特频率的高频部分,消除混叠;**高通滤波**通过提升高频成分进行锐化,消除或抑制相邻视图之间的光线重叠(即串扰/干扰)。
4. **技术特征D & E:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* **说明书含义**:将经过空间滤波后的连续强度函数,按显示器的视角配置重新采样,划分为多个对应不同观察方向的子图像像素值,并分配给显示面板(如将滤波后的强度曲线63采样分配至对应的像素组)。
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### 二、 对比文件D1(US6157402A)的技术特征比对与原文分析
#### 1. 对比文件基本信息
* **D1公开号**:US6157402A
* **D1名称**:Autostereoscopic image presentation system using a screen assembly
#### 2. D1的技术内容与原理分析
D1公开了一种利用微透镜阵列(microlens panel)、中间屏(intermediate screen)和分析屏(analyzing panel/mask)构成的自动立体显示系统。
* **物理光学消除串扰**:D1通过硬件光路几何结构的精确定制(透镜间距 $s_0$、遮罩线宽 $w$、分析屏间距 $s'$ 及距离 $T$ 等数学关系式)来阻挡左/右眼的不必要光线,实现光域上的立体分离与消除重叠(参见D1摘要及第(1)-(6)式)。
* **D1的图像处理**:D1接收标准的交织扫描线信号(如NTSC隔行扫描,奇数线为左眼视图、偶数线为右眼视图)或逐行扫描信号,将连续图像投影/点阵化(pointillist presentation)到中间屏上。D1的图像采样是基于光学透镜与隔行/逐行扫描线在物理空间上的对应点阵化分布,**未在数字信号处理阶段对“观看方向相关的强度函数”实施空间域滤波**。
#### 3. 权利要求1与对比文件D1的技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1(US6157402A)是否公开 | D1原文详细出处(引文及段落) | 分析说明 |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开 | SUMMARY OF THE INVENTION [2]: "The autostereoscopic concept described herein employs a scanning technique in which successive scan lines alternate between a left- and right-hand view of a scene." | D1公开了交替传输左眼和右眼视图数据的扫描技术(如NTSC隔行扫描或逐行扫描),属于“提供用于图像的视图相关的图像数据”。 |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开 / 隐式物理呈现 | BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [2]: "FIG. 8 shows the theoretical variation of light intensity of left- and right-eye views of a autostereoscopic display as the viewer moves to the left and right..." | D1图8探讨了光强随左右移动变化的理论分布(Light Intensity),但这属于光学物理屏后的自然发光强度分布,并非在图像呈现方法/信号处理算法中数学构建并确定强度函数 $L(x,y,\theta)$。 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开 | 无 | D1完全依赖硬件结构(分析屏的光学遮挡遮罩)在物理光路中阻挡串扰光线,未公开在图像数据处理层面沿着视图坐标对强度函数进行空间滤波。 |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开(物理点阵化/采样) | DETAILED DESCRIPTION [2]: "...microlens panel 315 and intermediate screen 316 change the video display from a rectangular to a 'pointillist' presentation of video images..." | D1通过微透镜阵列将像素投影并点阵化采样至中间屏形成对应左/右眼的点图(dots 418/520),公开了将图像信息采样为对应不同观察方向的阵列/子图。 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 实质公开 | SUMMARY OF THE INVENTION [2]: "...to allow the viewers to see with their right eye... dots containing right eye information, and to allow the viewers to see with their left eye... dots containing left eye information." | D1中的每一组点/采样线条均严格对应左眼视角或右眼视角。 |
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### 三、 最接近对比文件分析与创造性(无效分析)
#### 1. 最接近对比文件的选择与分析
* **D1(US6157402A)是否适合作为最接近的对比文件**:
* **技术领域**:D1与目标专利均属于自动立体/多视图显示器(Autostereoscopic / Multi-view Display)领域。
* **解决的技术问题**:D1与目标专利**均致力于解决多视图显示中左右眼视图重叠/串扰(Cross-talk)及图像质量问题**。
* **技术方案路线的差异**:D1采用的是**纯光学/硬件结构改进**(微透镜+光栅/分析遮罩),而目标专利采用的是**数字图像/信号处理领域的空间滤波算法**。
* **结论**:D1可以作为最接近的对比文件之一(用于搭建多视图显示与消除串扰的整体技术背景),但由于D1缺乏数据处理层面的滤波特征,**单独基于D1发起无效攻击的难度较大**。
#### 2. 区别技术特征及无效请求中最薄弱的技术特征
* **区别技术特征**:
* 特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标施加空间滤波);
* 特征B中“在算法/数据呈现阶段显式确定观看方向相关的强度函数”;
* **无效请求中最薄弱(最难被攻破)的技术特征**:
* **特征C**是目标专利最核心的发明点(即“**在视角维度 $\theta$ 上进行空间滤波**”)。目标专利将多视图图像交织/呈现过程重新定义为三维空间(空间坐标 $x,y$ + 视角坐标 $\theta$)上的滤波问题,通过高通滤波去串扰、低通滤波去混叠。
* 现有的传统3D显示文献(如D1)多侧重于物理光栅设计,或仅在二维图像空间($x,y$ 坐标)上做像素级重叠补偿(如目标专利背景技术中提到的 US 2003/0117489A1 增加背景灰度级)。因此,**寻找“沿着视角坐标 $\theta$ 进行空间低通/高通滤波”的对比文件是无效宣告成败的关键**。
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### 四、 进一步的对比文件检索策略建议
为了成功无效权利要求1,需补充检索能覆盖“**视图维度/视角坐标上的空间滤波(Angular/View-space filtering)**”的对比文件。建议采取以下检索策略:
#### 1. 检索主题词与技术分类号(IPC/CPC)组合
* **重点分类号**:
* `H04N 13/30`(立体电视;自动立体显示器)
* `H04N 13/305`(采用双凸透镜或视差光栅的显示器)
* `H04N 13/31`(多视图显示器中的串扰减少/消除)
* `G06T 5/00` / `G06T 5/20`(图像增强、滤波技术)
* `G02B 30/27`(与显示器结合的透镜/光栅阵列)
* **关键词逻辑组合**:
* **主体**:(多视图 / 立体 / 自动立体 / 双凸透镜) AND (`multiview` OR `autostereoscopic` OR `lenticular` OR `light field`)
* **核心特征(强度函数与视角坐标)**:(视角 / 观看方向 / 角度维度) AND (`viewing direction` OR `view coordinate` OR `angular domain` OR `intensity function` OR `light field`)
* **核心特征(空间滤波/去串扰/去混叠)**:(空间滤波 / 低通滤波 / 高通滤波 / 频域 / 混叠 / 串扰) AND (`spatial filter` OR `low pass` OR `high pass` OR `band pass` OR `antialiasing` OR `crosstalk reduction`)
#### 2. 追踪相关学术与专利文献方向
1. **光场显示(Light Field Display)与视差屏图像重构文献**:
* 在2000-2008年前后,Philips(目标专利申请人)、MIT Media Lab、TU Delft等机构提出了大量关于“光场重构与视角维度抗混叠滤波(Anti-aliasing in view space / Angular filtering)”的技术论文与专利。
2. **检索目标专利申请人(Philips / 飞利浦)的同族与关联专利**:
* 目标专利为飞利浦公司(KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.)申请。飞利浦在该时期(2005-2008年)申请了一系列关于“Multi-view display image processing”和“Crosstalk reduction in 3D displays”的专利,可重点排查其同族专利及相关引用/被引专利(例如 Philips 针对 3D/4.6-view 显示器的软件滤波算法专利)。
尊敬的专利代理师/检索专家:
针对目标专利(**CN101300855B**,《用于多视图显示器的图像数据呈现》)权利要求1,结合目标专利说明书及两份对比文件原文(**D1: US20050195478A1**,**D2: US20050057807A1**)进行深入的技术特征比对、公知常识/实质公开分析、最接近对比文件选择以及无效策略探讨,具体分析如下:
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### 一、 目标专利权利要求1特征拆解与说明书紧密解释
目标专利权利要求1包含以下5个主要技术特征(拆解为A~E):
* **技术特征A**:提供用于图像的视图相关的图像数据;
* **技术特征B**:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数;
* **技术特征C**:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数;
* **技术特征D**:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,
* **技术特征E**:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联。
#### 紧密结合目标专利说明书的解释:
1. **“观看方向相关的强度函数”(特征B)**:根据说明书[0022]、[0023]及图4B/图5B,强度函数 $L(x, y, \theta)$ 描述了显示器在位置 $(x,y)$ 处发出的亮度/发光强度随观看角度/方向 $\theta$ 的连续分布或多维函数关系。其与2D显示器在所有角度下强度为常数(图5A)有着本质区别。
2. **“沿着视图相关坐标施加空间滤波”(特征C)**:根据说明书[0016]、[0017]、[0025]及图6,视图相关坐标即为角度/视角坐标 $\theta$(或其频域映射)。空间滤波是指沿 $\theta$ 坐标轴施加低通滤波(消除高于奈奎斯特频率的频域分量以防止混叠/叠影,如说明书[0017])或高通/带通滤波(施加正增益放大高频以消除视差间的串扰/鬼像,如说明书[0016]、[0025])。
3. **“取样至多个子图像”(特征D、E)**:根据说明书[0024]、[0027],是指将经空间滤波后的连续/高维强度函数在角度坐标 $\theta$ 上进行离散化取样(Sampling),生成对应于不同观看方向(视角)的子图像像素点阵(分配给显示面板上的像素组),从而在显示器上再现无混叠或低串扰的多视图3D图像。
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### 二、 对比文件原文技术特征比对表格
下表详细说明两份对比文件是否公开了目标专利权利要求1的各项特征,并标注了详细的英文原文出处与段落编号:
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (US20050195478A1) <br>公开号:US 2005/0195478 A1 | 对比文件 D2 (US20050057807A1) <br>公开号:US 2005/0057807 A1 |
| 技术特征A:<br>提供用于图像的视图相关的图像数据 | 【实质公开/明确公开】<br>出处:[0015], [0047]<br>原文:“...based on two-dimensional or three-dimensional image data to be displayed on the stereoscopic display device... 3D scene data acquiring unit 101 acquires 3D scene data...” | 【实质公开/明确公开】<br>出处:[0007], [0068]<br>原文:“A large number of image information obtained when an object is viewed in certain observation directions have been displayed... Reference numeral 11 denotes a parallax image...” |
| 技术特征B:<br>确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 【部分提及/实质公开】<br>出处:[0015], [0054]-[0056]<br>原文:公开了根据显示光线方向(orientations of the light beams)、视角(output angle of parallax components)以及3D场景渲染光线强度生成多视图图像。但未明确表述为构建连续的“强度函数” $L(x,y,\theta)$。 | 【未公开/仅涉及光线分布】<br>出处:[0015]-[0017], [0066]<br>原文:公开了基于角度的光线分布及奈奎斯特频率 $\beta_{nyq}$、光线束扩散导致的分辨率下降,未将其数学建模为可直接进行滤波的“视角相关强度函数”。 |
| 技术特征C:<br>沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 【未公开(关键区别特征)】<br>出处:[0069], [0108]-[0109], [0132]<br>原文:D1处理超限对象使用的是在空间/深度方向上的淡化(fading/opacity调整)或雾化渲染(fog rendering),非沿视角坐标 $\theta$ 对“强度函数”施加低通/带通/高通空间滤波。 | 【未公开(关键区别特征)】<br>出处:[0016], [0180]<br>原文:D2提及了奈奎斯特频率作为分辨率极限,并提到通过加入物理扩散膜(diffusion film)来促进透镜退焦以改善2D文字显示,非在算法呈现模块中对强度函数进行数学空间滤波。 |
| 技术特征D与E:<br>将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 【实质公开】<br>出处:[0101]-[0104], [0132]<br>原文:“...multi-viewpoint image generator 140 performs multi-viewpoint rendering... multi-viewpoint images are mapped on the panel as light beams output by the... stereoscopic display device.” | 【实质公开】<br>出处:[0007], [0028]<br>原文:“...displaying a stereoscopic image according to an observation direction... assigning parallax images to respective pixels through opening portions.” |
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### 三、 对比文件整体技术问题、技术效果分析与最接近对比文件选择
#### 1. 整体技术问题与技术效果对照:
* **目标专利 (CN101300855B)**:
* **解决的问题**:多视图立体显示器中由于视角重叠导致的鬼影/串扰(cross-talk)以及由于视角数量有限/采样引起的混叠(aliasing)问题。
* **技术效果**:将呈现处理视为真实的三维滤波(沿着视角维度),在呈现算法阶段直接消除串扰和混叠,提高感知图像质量,且无需前处理或后处理。
* **D1 (US20050195478A1)**:
* **解决的问题**:集成成像(Integral-Imaging)或多透镜立体显示器中,超出立体显示区域(Protrusion/Depth limit)的对象会导致观察者产生“图像框畸变”(Image frame distortion)和双影/不适感。
* **技术效果**:通过计算立体显示区域,对区域外的对象实施透明度渐变(Fading)、裁剪(Clipping)或雾化(Fogging)处理,使视角切换时视觉效果更自然。
* **D2 (US20050057807A1)**:
* **解决的问题**:集成成像/多视点显示器在显示2D文本或高分辨率字符时,受限于透镜间距(奈奎斯特频率)导致字符模糊或分辨率严重下降的问题。
* **技术效果**:利用相邻视点的串扰光线(Crosstalk)对主光线进行插值,通过调整显示屏与透镜的间隙(Gap/Defocus)或插入物理扩散膜,提高2D字符的清晰度和可读性。
#### 2. 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择:
* **最接近对比文件推荐:D1 (US20050195478A1)**
* **理由**:D1与目标专利同属于**多视图/立体显示器的数字图像呈现算法及渲染生成架构**。D1完整构建了从3D场景数据输入、显示器光学参数提取、多视角光线/图像生成到面板映射的整个呈现(Rendering)流程。技术领域和总体架构与目标专利高度契合。
* **备选/次要最接近对比文件:D2 (US20050057807A1)**
* **理由**:D2虽然也是多视图显示系统,但其侧重于解决**2D文本在3D显示器上的高分辨率显示机制(引入光学退焦/扩散膜)**,与目标专利纯粹通过**算法频域滤波(针对串扰和混叠)**的系统性呈现方法在技术构思上相距较远。
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### 四、 创造性与无效请求分析(最薄弱特征及对比文件组合)
#### 1. 区别技术特征分析:
以 **D1 (US20050195478A1)** 为最接近现有技术,目标专利权利要求1与其相比,核心区别特征在于:
> **区别特征(特征B+C)**:确立了以观看方向(角度坐标 $\theta$)为变量的“观看方向相关的强度函数”,并**“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(即视角维/角度坐标)施加空间滤波”**。
#### 2. 未被最接近对比文件公开特征在其他对比文件中的公开情况:
* **D2 (US20050057807A1) 是否公开了该区别特征?**
* **没有公开**。D2 虽在理论层面提到了串扰(Crosstalk)和奈奎斯特频率极限([0015]-[0017]),但其解决方案是**光学/物理层面的调整**(如调整 Gap 间隙或加入 Diffusion film 扩散膜,参见 [0032]、[0180]),并没有将视角维度的光线强度抽象为数学函数,更没有在软件呈现算法中沿视角坐标实施低通/高通空间滤波。
#### 3. 若提出无效请求,最薄弱的技术特征及分析:
* **最薄弱技术特征(专利权的“护城河”)**:**技术特征C(沿着视角维度施加空间滤波)**。
* **无效攻防分析**:
* 在现有的 D1 和 D2 组合下,**权利要求1具有较强的稳定性**。因为无论是 D1 还是 D2,均未给出“将视角维度的光照分布进行函数化建模,并对其施加空间滤波(带通/低通/高通)来消除混叠和串扰”的技术教导(Technical Teaching)。
* 现有的 D1+D2 组合仅能证明“多视角渲染”和“针对奈奎斯特频率/串扰的分析”是公知常识,但无法证明**“沿视角坐标进行信号空间滤波”**这一具体技术手段是本领域的显而易见的组合。
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### 五、 进一步对比文件检索策略(针对技术特征C的无效检索建议)
为了成功无效目标专利权利要求1,下一步的检索必须打破现有的硬件/系统类对比文件局限,重点寻找**“将多视角/光场图像在角度域/视角域进行数字信号滤波处理”**的理论与算法文献。建议策略如下:
#### 1. 检索主题词与逻辑表达组合:
* **核心概念1(多视图/光场)**:`Multi-view` / `Free-viewpoint` / `Light field` / `Lenticular` / `Plenoptic` / `多视图` / `光场`
* **核心概念2(视角域/角度维)**:`Angular frequency` / `View-dependent` / `Angular domain` / `Perspective dimension` / `视角维` / `角度坐标`
* **核心概念3(空间滤波/抗混叠/解串扰)**:`Anti-aliasing filter` / `Spatial filtering` / `Crosstalk reduction` / `Low-pass filter` / `Band-pass filter` / `空间滤波` / `混叠` / `串扰`
#### 2. 重点突破的领域与文献类型:
1. **光场处理与频域分析学术论文(优先于单纯的专利文献)**:
* 关注 **Siggraph**、**IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)**、**IEEE TIP**、**OSA Optics Express** 上的早期论文(重点关注 **2000年 ~ 2007年** 期间)。
* 重点搜索:**“Light Field Anti-aliasing”** 或 **“Filtering Light Fields for Multiview Displays”**。在学术界,将光场(Light Field / 4D Ray Database)在空间-角度频域(Spatial-Angular Frequency Domain)进行低通滤波以防止显示混叠是极其经典的技术(如 *Isaksen et al., "Dynamically Reparameterized Light Fields", SIGGRAPH 2000* 或 *Chai et al., "Plenoptic Sampling", SIGGRAPH 2000*)。
2. **信号处理视角下的专利检索(IPC分类号拓展)**:
* 不仅限于 `H04N 13/00`(立体电视),应扩展至:
* **`G06T 5/00`**(图像数据的滤波或增强)
* **`G06T 15/00`**(3D图像渲染)
* **`G02B 27/22`**(立体光学系统)
#### 3. 总结判定:
目前提供的 **D1 (US20050195478A1)** 最适合作为最接近对比文件,但单凭 **D1 + D2** 尚不足以拉倒权利要求1。若要发起强有力的无效宣告,**建议补充检索一篇公开于2007年之前、明确阐述“对光场/多视角数据的角度/视角维度进行低通或抗混叠数字滤波”的学术论文或信号处理类专利作为对比文件 D3**,配合 D1 组合使用,即可形成对权利要求1创造性的致命打击。
针对目标专利(**CN101300855B**)权利要求1,结合目标专利说明书及对比文件**D1**(JP2005110010A)、**D2**(KR1020050061550A)进行深度侵权与创造性对比分析如下:
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## 一、 目标专利说明书对权利要求的解释
根据目标专利说明书,权利要求1的技术特征解释如下:
* **技术特征A(提供视图相关的图像数据):** 对应说明书[0012]及[0031]段,指获取可以表示不同观看方向(3D或多视图)的输入图像信号,包括多视角拍摄图像、CGI生成图像或包含颜色与深度信息的2.5D视频格式。
* **技术特征B(确定观看方向相关的强度函数):** 对应说明书[0026]及[0031]段,指根据图像位置 $(x,y)$ 和观看角度 $\theta$ 构建描述发光强度/亮度的多维函数 $L(x,y,\theta)$。
* **技术特征C(沿视图相关坐标施加空间滤波):** 对应说明书[0023]-[0025]及图6(60-63),指沿视角坐标 $\theta$ 轴进行一维或二维傅里叶变换等空间域/频域滤波。**低通滤波用于消除高于奈奎斯特频率的混叠赝象,高通滤波用于通过正增益锐化边缘以消除串扰(鬼影)**。
* **技术特征D & E(取样至多个子图像并与观看方向关联):** 对应说明书[0027]及[0032]段,指将滤波后的连续强度函数在特定视角坐标进行离散采样,生成分配给显示器特定像素组(子图像)的像素值。
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## 二、 对比文件技术特征比对与公开性分析
### 1. 对比文件基本信息
* **D1:** JP2005110010A(公开号:JP2005110010A)
* **D2:** KR1020050061550A(公开号:KR1020050061550A)
### 2. 特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2005110010A) | D2 (KR1020050061550A) |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开<br>段落[0002]、[0011]:输入由多个不同视角生成的视点图像(包含三原色信息)。 | 实质公开<br>段落[0001]、[0003]、[0027]:具有关联视差图/深度图的多视图(multiple views)数字视频信号。 |
| 特征B:确定用于图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开(隐性重构)<br>段落[0002]、[0012]:仅提及将视点图像的三原色信息按像素/子像素分配组合,未明确构建连续的视角相关强度函数。 | 未公开(隐性重构)<br>段落[0033]-[0043]:生成透视投影视差图 $d(x,y)$,映射像素映射关系,非发光强度函数。 |
| 特征C:沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述强度函数 | 未公开<br>段落[0011]-[0013]:仅涉及图像几何缩放与RGB像素映射重组,未在视角维度进行空间滤波(低通/高通)。 | 未公开(存在领域差异)<br>段落[0047]-[0068](图1-图4):对投影视差图(Disparity Map)中的孤立误投射像素和空洞边缘施加中值滤波(Median Filtering),用于图像重建与深度图后处理,而非在视角强度坐标上滤波。 |
| 特征D:将观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开<br>段落[0002]、[0012]:将视点图像信息映射分配到显示屏画面水平方向相邻的色彩像素点。 | 实质公开<br>段落[0035]-[0043]:根据视差图重建并投影生成新的视角图像(Reconstructed View)。 |
| 特征E:其中每个子图像与图像的观看方向相关联 | 毫无异议公开<br>段落[0002]、[0008]:不同视点图像对应立体空间水平方向的不同视角/视线方向。 | 毫无异议公开<br>段落[0003]、[0029]:计算生成对应于新视角/新摄像机位置的图像。 |
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## 三、 最接近对比文件分析与创造性评估
### 1. 最接近对比文件的选择(D1)
从整体解决的技术问题和技术效果来看,**D1(JP2005110010A)最适合作为最接近的对比文件**。
* **技术领域与问题一致性:** D1与目标专利完全属于裸眼多视图/立体图像显示呈现领域,旨在解决多视角显示中多视角图像的快速生成与有效合成问题(D1段落[0002])。
* **技术方案契合度:** D1公开了将多视角图像(视图相关数据)按照显示器子像素阵列和视角限定元件(狭缝/双凸透镜)的几何映射关系,合成并分配到不同观看方向的子图像中的完整物理架构(D1段落[0008]-[0012])。
### 2. 未被最接近对比文件公开特征分析
D1未公开**特征B与特征C的组合**,即:*将视图数据显式构建为“观看方向相关的连续强度函数”,并在该强度函数的“视角坐标”维上直接施加低通/高通滤波,以消除鬼影(串扰)和混叠*。
### 3. 其他对比文件(D2)的公开性与技术偏离
D2(KR1020050061550A)**未公开**上述区别特征:
* D2解决的是*3D视频编码/传输后深度图(Depth Map)受损导致的重建图像边缘破损问题*(D2段落[0004]-[0006])。
* D2中的“滤波”是针对**视差图(Disparity Map)的二维像素空间**进行的孤立点剔除和边缘中值滤波(D2段落[0047]、[0062]),其对象是深度/视差标量,并非在“视角/观看方向坐标”轴上对“发光强度函数”进行频域滤波。技术领域与作用机制均不相同,本领域技术人员无法从中获得将频域空间滤波应用于视角维度强度函数的教导。
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## 四、 无效请求的最薄弱技术特征与潜在突破点
### 1. 最薄弱技术特征
目标专利权利要求1的最薄弱特征(即最具创造性防御力的核心特征)为:
> **“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数”(特征C)**
### 2. 薄弱点分析与无效突破口
* **原理重构与数学等价性:** 在实际信号处理中,针对视角维度($\theta$ 维)施加空间滤波(如低通滤波去混叠,高通/预加重滤波去串扰),在离散像素域往往等同于**相邻视角像素之间的加权混合/差分矩阵计算(前处理抗串扰算法)**。
* **检索突破方向:** 单纯依靠D1和D2难以直接突破特征C。建议放弃传统的“图像后处理”检索,将检索重点转向**2008年以前关于3D/多视图显示器串扰消除(Cross-talk Cancellation)和预失真/预滤波(Pre-filtering/Pre-distortion)的专项算法文献**。
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## 五、 进一步对比文件检索策略
为了成功无效权利要求1,建议采取以下精准检索策略:
### 1. 检索要素表达(表达矩阵)
* **主题/应用:** 多视图显示、立体显示、串扰消除、鬼影抑制
* *Keywords:* `multiview display`, `autostereoscopic`, `crosstalk reduction`, `crosstalk cancellation`, `anti-aliasing`, `de-ghosting`
* **核心技术手段(特征C):** 视角间滤波、强度函数滤波、视角域/角度域低通/高通滤波
* *Keywords:* `view-dependent`, `angular domain`, `view direction`, `intensity function`, `filter`, `spatial filtering`, `bandpass`, `high-pass`, `low-pass`
* *IPC/CPC分类号:* `H04N13/30` (立体显示器), `H04N13/327` (串扰减少), `G06T5/00` (图像增强/滤波), `G02B30/00` (立体光学系统)
### 2. 重点检索数据库与机构
* **重点专利权人/机构:** 飞利浦(Philips,目标专利原权属人,常在其早期专利家族中透露基础算法)、夏普(Sharp)、三星电子(Samsung)、NHKM/NHK(日本放送协会)。
* **学术数据库(非专利文献):** IEEE Xplore, SPIE Digital Library(特别是 *Proceedings of SPIE - Stereoscopic Displays and Applications* 研讨会论文集,2000-2007年间有大量关于多视角显示串扰预滤波的数学模型论文)。
### 3. 建议组合检索式示例
```text
(IPC: H04N13/30 OR H04N13/327 OR G02B30/00) AND
(crosstalk OR ghosting OR overlap OR aliasing) AND
(filter OR filtering OR pre-filter OR intensity) AND
(view angle OR view direction OR angular OR perspective OR inter-view)
```
本分析报告由专利代理师团队基于目标专利(授权号:**CN101300855B**)说明书及权利要求书,结合对比文件原文(D1:**KR1020050027905A**、D2:**CN1598644A**、D3:**JP2005091623A**)进行全面对比分析,并据此制定无效检索与宣告策略。
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### 一、 目标专利技术方案与特征拆解
目标专利(CN101300855B)解决的核心技术问题在于:**多视图显示器(如双凸透镜3D显示器)中由于视角重叠产生的鬼影/串扰(cross-talk)以及视角数量较少导致的混叠(aliasing)效应,通过在连续的三维强度函数表示下引入空间滤波来提升感知图像质量。**
#### 权利要求1技术特征拆解:
* **特征A**:一种用于多视图显示器的图像数据呈现方法,所述方法包括步骤:提供用于图像的视图相关的图像数据;
* **特征B**:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数;
* **特征C**:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数;
* **特征D**:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,
* **特征E**:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联。
#### 说明书对权利要求1的实质解释:
1. **强度函数(Strength/Intensity Function $L(x,y,\theta)$)**:说明书中指出,该函数是在三维呈现处理中,针对显示器上的每个空间位置 $(x,y)$ 和视角 $\theta$ 确定的发光强度或亮度连续/多维表达(说明书段落[0012]、[0031])。
2. **视图相关坐标(View-dependent coordinates)**:典型坐标表示中,指表示水平观看方向的角度 $\theta$(说明书段落[0012])。
3. **空间滤波(Spatial Filtering)**:指沿着视角 $\theta$ 维度进行的滤波处理(例如低通滤波消除高于尼奎斯特频率的混叠、高通滤波施加正增益以锐化强度函数削弱串扰,或二者结合的带通滤波,说明书段落[0014]-[0016]、[0033])。
4. **取样(Sampling)**:将经滤波后的连续强度函数重采样分配至具体的子图像及像素阵列(说明书段落[0032])。
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### 二、 对比文件特征比对分析(结合原文详细出处)
#### 1. 独立对比文件比对表
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1<br>(KR1020050027905A) | 对比文件 D2<br>(CN1598644A) | 对比文件 D3<br>(JP2005091623A) |
| 通用信息 | 公开号:KR1020050027905A | 公开号:CN1598644A | 公开号:JP2005091623A |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开:公开了提供多视角视差图像数据(段落[0070]、[0141])。 | 实质公开:公开了提供多个视差图像数据(说明书第1页第3段、第9页第6段)。 | 实质公开:公开了提供多视差图像信息(段落[0002]、[0054])。 |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开:仅在离散视角下计算主光线/邻接光线强度,未建立连续观看方向强度函数。 | 未公开:仅对离散视差序号进行映射与空间位置散焦计算,未建立强度函数。 | 未公开:同D2,基于离散视角光线轨迹计算,未建立强度函数。 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开:采用的是光学散焦/扩散片物理平滑及2D空间点阵插值,非针对视角坐标的强度函数滤波。 | 未公开:通过控制物理间隔 $g$ 实现光线物理散焦,未在视角维度施加滤波算法。 | 未公开:同D2,通过物理结构控制光线扩散,未施加视角坐标空间滤波。 |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 | 未公开:未经过对滤波后强度函数的采样过程。 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 实质公开:公开了各视差图像与观侧方向/视角相关联(段落[0070])。 | 实质公开:公开了视差图像与观察方向对应(说明书第1页第3段)。 | 实质公开:公开了视差图像与观侧方向相关联(段落[0002])。 |
#### 2. 对比文件原文详细出处分析
* **D1(KR1020050027905A)分析**:
* **特征A与E公开性**:D1段落[0070]公开了“`어떤 관찰방향으로부터 본 경우의 화상정보를 2차원 화상표시장치에 다수 표시해 놓고... 관측방향에 따른 입체화상이 표시되는 것이다`”(将从某个观察方向观看时的图像信息多视角显示在2D显示装置上,从而显示与观察方向对应的立体图像)。这公开了**特征A**和**特征E**。
* **特征B、C、D未公开**:D1针对2D文字解像度低的问题,采用的是利用透镜离焦(Defocus,段落[0192])以及插入扩散膜(Diffusion film,段落[0328])等**物理光学手段**,使相邻视差光线重叠以补全主光线(段落[0146]),或者在2D像素平面上进行几何点阵位置计算(段落[0147]-[0170])。D1完全没有建立“观看方向相关的强度函数 $L(x,y,\theta)$”,更未在视角维度坐标 $\theta$ 上实施数字“空间滤波”与后续取样。
* **D2(CN1598644A)与 D3(JP2005091623A)分析**:
* *注:D2与D3为同族专利,技术方案完全等同。*
* **特征A与E公开性**:D2说明书第1页第3段(D3段落[0002])公开了“`将从某个观察方向观看时的图像信息大部分显示在二维图像显示装置上……可显示出与观察方向相应的立体图像`”。这公开了**特征A**和**特征E**。
* **特征B、C、D未公开**:D2/D3旨在解决在3D显示器上显示2D文字时因分辨率限制导致清晰度不足的问题。其技术手段是通过调整光线控制部与2D显示屏之间的物理间隔厚度 $g$(说明书第11页、第13页;D3段落[0194]、[0210]),利用物理散焦(Defocus)促使邻接视差光线进入人眼进行视觉插值。这属于**硬件结构参数优化**,并未在软件/呈现层面上建立视角强度的数学函数,更未在视角坐标维度上施加低通/高通等数字滤波处理。
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### 三、 最接近的对比文件选择与技术问题/效果分析
#### 1. 最接近对比文件的确定
**最接近的对比文件可确定为:D2(CN1598644A)/ D3(JP2005091623A)或 D1(KR1020050027905A)。**
* **理由**:D1、D2、D3均属于自动立体(多视图)显示技术领域,且均致力于解决多视角显示器中由于视差/视角数量有限或光线重叠导致的**图像质量下降(如解像度不足、串扰/伪影)**这一整体技术问题。
#### 2. 区别技术特征与实际解决的技术问题
以 **D2(CN1598644A)** 为最接近对比文件,权利要求1与D2的区别技术特征为:**特征B、特征C、特征D**。
* **区别特征集**:确定观看方向相关的强度函数,沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(视角维度)施加空间滤波,并将滤波后的强度函数取样至子图像。
* **实际解决的技术问题**:如何从信号呈现/数字图像处理层面,通用且稳定地消除多视图显示器中因视角离散化和重叠产生的串扰(Cross-talk)与混叠(Aliasing)赝象,避免依赖复杂的物理硬件调整。
* **技术效果**:建立连续的三维滤波模型(将视角作为连续坐标轴),通过在视角坐标轴上直接施加低通(去混叠)或高通(去串扰/锐化)滤波,实现了图像呈现处理与硬件显示的直接链接,无需改动物理结构即可普遍提高各种多视图显示器的视觉感知质量。
#### 3. 其他对比文件的显而易见性分析(结合现有技术)
* **特征B、C、D是否被其他对比文件公开?**
**未被公开。** 无论是D1还是D2/D3,现有技术在处理多视图显示的图像串扰与分辨率问题时,均停留在**硬件物理散焦、物理扩散片**或**离散视差图像的2D空间几何重映射**层面。没有任何一份对比文件教导了“在呈现模块中将视角方向视为连续坐标轴,构建强度函数并直接在视角坐标上进行空间滤波(低通/带通/高通)后再采样”的数学与信号处理技术构思。
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### 四、 无效请求的最薄弱技术特征与检索策略
#### 1. 目标专利最薄弱的技术特征分析
* **最薄弱特征(突破口)**:**特征B与特征C(即“确定观看方向相关的强度函数”及“沿视图相关坐标施加空间滤波”)**。
* **薄弱原因**:
1. 目标专利说明书段落[0012]、[0033]承认,视角坐标的信号滤波在数学本质上可采用傅里叶变换(Fourier Transform)或常规带通滤波(低通去混叠、高通锐化)完成。
2. 视角维度的强度函数本质上就是**多视图图像采样中的光场(Light Field)或连续视差信号**。在3D显示及光场渲染(Light Field Rendering)领域,将视角/光线方向作为连续信号维度进行抗混叠低通滤波(Anti-aliasing Filtering)是数字信号处理的基本原理。
#### 2. 进一步对比文件检索策略
为成功无效权利要求1,需补充针对“光场/多视图信号视角维度滤波”的现有技术,具体检索策略如下:
1. **检索方向与技术领域拓展**:
* **核心领域**:自由视角电视(FTV)、光场显示(Light Field Display)、自由立体显示信号预处理(Autostereoscopic Signal Pre-processing)、多视角图像交织与抗混叠(Multiview Interleaving & Anti-aliasing)。
* **交叉学科**:计算机图形学(Siggraph)、数字信号处理(DSP)在3D显示中的应用。
2. **分类号组合(IPC/CPC)**:
* `H04N13/30`(立体电视系统;多视图显示器)
* `H04N13/00`(立体电视系统及其细节)
* `G06T15/00` 或 `G06T5/00`(3D图像渲染、图像增强与滤波)
* `G02B27/22`(立体观览用光学装置)
3. **建议组合检索式(Keywords & Logical Operators)**:
* `(multiview OR "light field" OR autostereoscopic OR lenticular) AND (filtering OR "low pass" OR "high pass" OR "band pass" OR "fourier transform") AND (viewpoint OR "view direction" OR "angular frequency" OR "view-dependent") AND (aliasing OR crosstalk OR ghost)`
4. **重点寻找的公知常识/对比文件(D4)**:
* 寻找在2006年前公开的光场渲染(Light Field Rendering)或多视图渲染论文/专利,重点关注公开了**“对光场/视角维度施加低通滤波以消除多视图显示混叠(Anti-aliasing in view dimension)”**的技术文献。一旦将此类文献与D1/D2结合,即可根据《专利审查指南》第三步(三步法)顺理成章地认定权利要求1不具备创造性。
作为一名在知识产权及专利无效宣告领域从业多年的专利代理师,我紧密结合目标专利(CN101300855B)说明书的教导,对权利要求1的技术特征进行原义与等同范围的界定,并结合三份对比文件的原文出处进行逐项比对分析,提出客观、严谨的专利有效性/创造性评估及诉讼检索策略。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释与技术方案拆解
#### 1. 目标专利解决的技术问题与技术效果
* **技术问题**:在多视图显示器(如双凸透镜3D显示器)中,不同观看方向的图像易重叠产生**鬼像(ghost image)或串扰(cross-talk)**;同时由于观看方向数量有限(如8或9个),在特定角度间切换时会产生**混叠效应(aliasing)**。
* **技术效果**:通过将呈现过程定义为真实的三维滤波处理(针对“观看方向/视角维度”施加滤波),有效地在图像呈现阶段一次性消除/抑制串扰和混叠,无需繁琐的前处理或后处理。
#### 2. 说明书对权利要求1技术特征的定义与解释
* **特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* *说明书解释*:指输入的2D/3D图像数据、带深度图的2.5D视频格式、或多相机捕捉的多视角图像序列(说明书第[0012]、[0026]段)。
* **特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* *说明书解释*:强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述显示屏幕位置 $(x,y)$ 在不同视角/水平观看角度 $\theta$ 上的发光强度或亮度。对于2D显示器,该函数为常数;对于多视图3D显示器,该函数是视角 $\theta$ 的函数(说明书图4A-图5B、第[0018]-[0020]段)。
* **特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* *说明书解释*:“视图相关坐标”即表示水平观看方向的角度 $\theta$。空间滤波是**沿着角度坐标 $\theta$ 轴(即视角维度)进行低通、高通或带通滤波**(如通过傅里叶变换到视角频域进行处理)。低通滤波用于滤除高于尼奎斯特频率的成分以消除混叠;高通滤波用于向高频施加正增益以提升边缘锐度、抑制串扰模糊(说明书图6、第[0012]、[0014]-[0016]、[0021]-[0022]段)。
* **特征D&E:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* *说明书解释*:对经视角滤波后的强度函数在特定视角角度上进行采样,生成对应于各个观看方向的子图像像素值,并映射分配给显示面板上对应角分布的显示元件组(说明书图2A、图6、第[0021]、[0025]段)。
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### 二、 对比文件原文比对与公开性深度分析
对比文件附带公开号说明:
* **D1**:`US6736512B2`(Pixel element for a three-dimensional screen)
* **D2**:`US6831678B1`(Autostereoscopic display)
* **D3**:`WO2005013623A1`(MULTI-VIEW IMAGE GENERATION)
#### 1. 各对比文件公开内容分析
##### (1)对比文件 D1(US6736512B2)
* **公开内容**:公开了一种用于3D屏幕的像素元件及控制方法。通过线阵LED和透镜生成多路准直光束投射至不同观看方向(SUMMARY, Column 2)。
* **特征比对**:
* **公开了特征A**:公开了“The data containing the 3D video information is fed into the screen... 64 subframes containing intensity data”(Column 6, lines 30-40)。
* **实质公开了特征B**:每个像素元件在不同视角方向 $\theta$ 上发出可控强度的光束,对应于视角方向的光强分布(Column 2, lines 10-25)。
* **未公开特征C**:D1提及“evaluating the state of the light sources radiating in the neighbouring deflection directions”(评估相邻偏转方向光强的状态以进行数据压缩/解压微程序控制),以及利用光学扩散器使光束边缘重叠,但**未公开在图像呈现算法中沿着视角角度坐标 $\theta$ 对强度函数施加空间低通/高通滤波**。
* **毫无异议公开了特征D&E**:将数据串行输入并取样驱动对应不同观看方向的子帧/子图像光束(Column 5-6)。
##### (2)对比文件 D2(US6831678B1)
* **公开内容**:公开了一种自动立体/全息三维显示器,探讨了自立体显示中光强与位置和方向的关系,以及利用空间光调制器(SLM)和时分复用/傅里叶变换投射多视角图像(Section II, V)。
* **特征比对**:
* **毫无异议公开了特征A、B**:明确提出“correct distribution of ray intensity versus position and direction that is specified by autostereoscopic pixellation”( Section II);以及光强度是位置和射线方向的函数(Section III)。
* **部分公开/未完全公开特征C**:D2在Section V(Hybrid Pixellation)中讨论了对空间光场进行傅里叶变换 $E(k)$ 并分割为多个频段/全息图进行时序投影(“FT[$\delta(k-q\kappa)$]”),这属于**在光学/空间频域的光场重构与投影**,但其目的是为了将全息与自立体结合以扩展视角,**并未针对“视角坐标 $\theta$”施加带通/低通/高通空间滤波以消除串扰或混叠**。
* **公开了特征D&E**:将光场分解/取样为多个对应不同观看方向的视角图像/全息图序列(Section V)。
##### (3)对比文件 D3(WO2005013623A1)
* **公开内容**:公开了一种基于2D图像和深度图生成多视角图像的方法。通过边缘检测(如运动矢量不连续性或颜色差)生成深度图,并进行多视图渲染([p0003]-[p0004])。
* **特征比对**:
* **公开了特征A**:接收视频图像序列作为输入([p0003])。
* **未公开特征B、C**:D3的滤波和加权(如Fig. 5A-5C的 $W(i)$)是施加在**2D图像的空间二维坐标 $(x,y)$ 或深度图边缘**上,用以生成平滑或突变的深度值,**完全没有涉及视角维度坐标 $\theta$ 的强度函数及其空间滤波**。
* **公开了特征D&E**:基于深度图渲染出多视角图像([p0003])。
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### 三、 权利要求1的技术特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | 目标专利说明书解释 | D1(US6736512B2)出处及比对 | D2(US6831678B1)出处及比对 | D3(WO2005013623A1)出处及比对 |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 输入2D/3D或多视角图像数据 | 毫无异议公开<br>Col. 6, lines 30-45(3D视频多帧数据) | 毫无异议公开<br>Section II, Fig. 14(多视角图像数据) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](输入视频图像) |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 建立显示点 $(x,y)$ 随水平视角 $\theta$ 变化的亮度/光强函数 $L(x,y,\theta)$ | 实质公开<br>Col. 2, lines 10-25(每个像素控制随偏转角变化的定向光束强度) | 毫无异议公开<br>Section II, Section V 式(15)(光强随射线方向/坐标的函数) | 未公开<br>仅处理2D像素平面图像,未建立视角方向强度函数 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 沿视角角度 $\theta$ 维度进行低通/高通滤波,消除混叠或串扰 | 未公开<br>仅在硬件上评估相邻偏转光束状态(Col. 5, lines 55-60)及光学扩散,非视角坐标滤波 | 未公开/差异特征<br>Section V进行了空间频域傅里叶变换分割投影,但非针对视角坐标 $\theta$ 进行消除串扰/混叠的滤波 | 未公开<br>滤波仅施加于二维空间坐标 $(x,y)$ 边缘或深度图,非视角坐标 $\theta$ |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 滤波后的强度函数在视角角度上取样分配至显示像素 | 毫无异议公开<br>Col. 5, lines 30-50(取样分配至64个偏转方向的光束) | 毫无异议公开<br>Section V 式(16)-(20)(取样为不同方向的视角图像/全息图) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](基于深度图渲染多视角图像) |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 每个子图像对应特定水平观看角度 | 毫无异议公开<br>Col. 3, lines 15-25(每个光束关联预定观看方向) | 毫无异议公开<br>Section I, Fig. 5(子图像与观看方向绑定) | 毫无异议公开<br>Paragraph [p0003](图像对应虚拟视角) |
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### 四、 最接近对比文件选择与创造性(三步法)深度分析
#### 1. 最接近对比文件的选择
从**整体解决的技术问题**和**技术效果**角度分析:
* **D2(`US6831678B1`)最适合作为最接近的对比文件**。
* *原因*:D2与目标专利同属于自动立体/多视图3D显示器领域,且D2在理论层面上深入讨论了**光强作为位置与角度方向(Ray direction / Azimuth angle)的四维函数模型**,并尝试在视角/空间频域(Fourier domain)采用多通道分割与重建的方式呈现图像(Section II, V)。其技术领域、数学模型及解决“扩展3D显示视角与图像呈现质量”的技术问题与目标专利最为接近。
* **D1(`US6736512B2`)可作为备选的最接近对比文件**。
* *原因*:D1解决了多方向定向光束的呈现与数据传输问题,其硬件结构与目标专利的多视角子图像映射完全对应。
#### 2. 区别特征与实际解决的技术问题(以D2为最接近对比文件)
* **区别技术特征**:
* 在特征C中,**“沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(即视角角度 $\theta$ 轴)将空间滤波(如低通/高通带通滤波)施加到所述观看方向相关的强度函数”**。
* **实际解决的技术问题**:
* 如何在多视图显示器的数据呈现阶段,有效消除/抑制由于视角数量有限导致的**混叠(aliasing)赝象**以及相邻视图重叠导致的**串扰/鬼影(cross-talk / ghost image)**。
#### 3. 显而易见性分析(与其他对比文件结合)
* **与D1结合**:D1虽然提到了评估相邻方向光束的状态(Col. 5),但其属于数据压缩或硬件驱动层面,未给出在视角坐标轴上进行空间低通/高通滤波以消除串扰和混叠的技术启示。
* **与D3结合**:D3的滤波完全局限于二维图像空间 $(x,y)$ 域的边缘检测与深度图平滑,与三维显示中“视角维度 $\theta$”的信号处理无关,无法提供技术启示。
* **本领域普通技术人员的认知**:常规图像处理中的“空间滤波”通常指二维图像平面 $(x,y)$ 上的像素滤波。目标专利将“视角角度 $\theta$”作为空间坐标维度,并在该维度上引入信号处理中的低通(过尼奎斯特频率截断)和高通(高频正增益锐化)滤波,这在专利申请日(2007年前后)具有高度的构思独特性和技术效果的预期之外性(即在呈现端一次性解决串扰与混叠)。
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### 五、 无效宣告请求中最薄弱的技术特征与检索策略
#### 1. 目标专利最薄弱的技术特征
目标专利权利要求1中**最薄弱、也是最核心的创新点**在于:
* **“沿着视图相关坐标(即视角角度 $\theta$)施加空间滤波”**(特征C)。
* **薄弱原因**:
1. **概念重合风险**:在多视图显示领域,利用光学元件(如双凸透镜、光学扩散片/Diffuser)对光束进行物理上的抗混叠或平滑,本质上相当于在视角维度施加低通滤波。如果能在先前技术中找到**在数字图像预处理/呈现软件算法中对视角信号(View domain / Angular distribution)进行抗混叠低通滤波(Anti-aliasing filtering across views)**的文献,特征C的防线将被击穿。
2. **从2D空间滤波向视角维度的常规推广风险**:如果技术人员证明将一维/二维信号滤波算法直接套用于多视角采样序列(View interpolation / Multiview anti-aliasing)属于本领域的公知常识或常规选择,创造性门槛将大幅降低。
#### 2. 进一步对比文件检索策略(无效检索指导)
为了成功无效权利要求1,建议采取以下精准检索策略:
##### (1) 检索主题与关键词组合(Focus on Angular Anti-aliasing / Inter-view Filtering)
* **核心概念组合**:
* `多视图/自动立体`(Multiview / Autostereoscopic / 3D Display)
* **AND** `视角/角度/视角维度`(View direction / Angular coordinate / Viewpoint / Azimuth / Inter-view)
* **AND** `滤波/低通/高通/抗混叠/串扰消除`(Filtering / Low-pass / High-pass / Anti-aliasing / Cross-talk reduction / Smoothing / De-blurring)
* **AND** `采样/呈现`(Sampling / Rendering / Resampling)
##### (2) 重点专利分类号(IPC / CPC)
* **H04N 13/00**(三维电视;其细节)
* **H04N 13/305**(采用透镜阵列的自动立体显示器)
* **H04N 13/349**(多视图显示中的图像处理/呈现)
* **G09G 5/00**(显示器控制与呈现算法)
##### (3) 重点非专利文献(NPL)与学术机构检索
重点检索Siggraph、IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)、SPIE 3D Image Processing、Eurographics等顶刊会议在 **2000年 ~ 2006年** 期间的文章。
* **重点关注团队**:
* Philips Research(飞利浦实验室,即本专利原申请人,检索其前期在3D图像呈现方面的学术论文,常有未申请专利的算法公开);
* MIT Media Lab(麻省理工媒体实验室 - B. Wilburn, S. Benton等);
* Cambridge University(A. Travis团队);
* Heinrich-Hertz-Institut (HHI, 德国黑ertz研究所 - 多视角图像采样与滤波研究)。
##### (4) 结合从属权利要求的攻击路线
若击穿权利要求1,需同步准备从属权利要求的对比文件:
* **对权利要求2-6(低通/高通/增益/尼奎斯特频率)**:寻找在视角维度的数字信号处理(DSP)文献,证明在采样前进行 Nyquist 截断滤波是信号处理的通用公知常识。
* **对权利要求8-10(根据透镜结构/深度图/多相机生成强度函数)**:引用 D3(`WO2005013623A1`)及常规双凸透镜结构参数(Lens pitch/angle)映射计算文献进行组合立案。
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### 六、 代理师总结结论
1. **公开性结论**:三份对比文件(D1`US6736512B2`、D2`US6831678B1`、D3`WO2005013623A1`)均**未完整公开**权利要求1的特征C(即“沿着视角角度坐标 $\theta$ 施加空间滤波”)。
2. **创造性结论**:以D2为最接近对比文件,结合D1/D3,由于缺少在**视角维度(Angular domain)**进行抗混叠/去串扰空间滤波的明确技术启示,现有的三份对比文件组合**难以直接摧毁权利要求1的创造性**。
3. **诉讼/无效行动建议**:目前的当务之急是补充检索**专门针对“多视角渲染中的视角间抗混叠滤波(Inter-view Anti-aliasing Filtering)”**的对比文件或公知常识证据,以此精准击穿特征C,方可顺利达成无效该专利的目标。
作为一名经验丰富的专利代理师,基于目标专利说明书【CN101300855B】以及提供的对比文件【D1:US2003076423A】、【D2:US2004001139A】、【D3:WO2004039086A】,为您提供严谨、专业的权利要求解释、特征比对、最接近对比文件分析、无效薄弱点评估及下一步检索策略。
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### 一、 紧密结合目标专利说明书理解权利要求1
目标专利【CN101300855B】的核心发明构思在于:将多视图显示器(如双凸透镜自动立体显示器)的图像数据呈现视为**真实的三维空间-角度滤波过程**,通过在**视角(观看方向)维度坐标**上对强度函数进行空间滤波,一次性解决多视图显示器中由于视图数量有限导致的**混叠(Aliasing)**以及相邻视图重叠导致的**串扰/鬼影(Cross-talk/Ghost image)**问题。
针对权利要求1各技术特征的说明书内涵解释如下:
* **技术特征A(提供视图相关的图像数据)**:
对应说明书第[0011]、[0022]段。图像数据可以是2D+Depth(2.5D视频格式)、多视角摄像机拍摄的大量视图图像、CGI生成的视图等,包含拟向观看者展示的视角相关的空间/色彩信息。
* **技术特征B(确定观看方向相关的强度函数)**:
对应说明书第[0011]、[0021]、[0022]段及图4B、图5B。强度函数$L(x, y, \theta)$描述了显示器在特定空间位置$(x, y)$处、沿水平观看角度(视角坐标$\theta$)的发光强度或亮度。该强度函数可根据显示器透镜/光学元件结构、颜色与深度图或多视角图像集重构得出。
* **技术特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到强度函数)**:
**(本专利的核心发明点)** 对应说明书第[0011]、[0013]-[0015]、[0020]段及图6。滤波不是发生在传统的平面空间坐标$(x, y)$上,而是发生在**视图相关坐标(即视角角度$\theta$维度)**上。
* **低通滤波**:去除高于奈奎斯特(Nyquist)频率的高频成分,消除由于视图取样点较少(如8或9视图)产生的混叠。
* **高通滤波/带通滤波**:提升高于预定频率的频率(施加正增益),对强度函数沿视角方向进行锐化,抵消相邻视图光强重叠造成的模糊和串扰。
* **技术特征D & E(将强度函数取样至多个子图像,且每个子图像与观看方向相关联)**:
对应说明书第[0011]、[0019]、[0023]段及图6。将经过$\theta$维度空间滤波后的连续/高密度强度函数$L(x, y, \theta)$,沿特定角度取样映射到多视图显示器对应视角的像素组(子图像)上,实现离散显示。
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### 二、 各对比文件公开特征分析与特征比对表格
#### 1. 各对比文件原文公开内容详细出处及分析
* **对比文件D1(US2003076423A / US20030076423A1)**:
* **公开内容**:涉及一种用于重塑光线色彩和亮度均匀度的光学元件及投影显示系统。说明书第[0078]段及图32公开了利用傅里叶变换透镜在平面图像域进行**空间滤波(Spatial Filtering)**,目的是消除像素网格线(Dead spaces)和网格图案(Depixelization)。
* **比对分析**:D1中的空间滤波发生在**平面二维空间位置坐标$(x, y)$**上,用于解决2D/3D投影像素死区问题,**完全未公开**在**观看方向/角度维度坐标($\theta$)**上构建强度函数并对其施加滤波以解决多视图串扰或混叠的技术方案。
* **对比文件D2(US2004001139A / US20040001139A1)**:
* **公开内容**:涉及一种结合光束再现法与阴影图多视图视差法的三维图像显示系统。
* 第[0083]、[0084]段及图8公开了提供视图相关图像数据(特征A)。
* 第[0084]、[0097]-[0100]段及图2、图8公开了由白光点光源阵列与颜色滤光片结合,产生随观看方向变化的定向光束线组(强度分布),对应特征B。
* 第[0084]、[0098]段及图8、图11、图12公开了将色彩/图像数据划分为对应不同观看方向的视角图像/像素区域(特征D、E)。
* **比对分析**:D2通过物理介质全反射(透明介质全反射第[0097]-[0115]段)或物理隔板(第[0023]段)来阻止光线进入相邻区域以抑制串扰,**未公开**通过数字信号处理在强度函数的**视图相关坐标($\theta$)**上施加空间滤波(低通/高通/带通)的技术特征(特征C)。
* **对比文件D3(WO2004039086A / WO2004039086A2)**:
* **公开内容**:涉及一种3D数字视频信号(多视角+视差/深度图)的后处理方法,用于修复压缩编码产生的深度图缺陷。
* 说明书第[p0003]、[p0006]、[p0031]段公开了提供带有视差图的多视角视频数据(特征A)。
* 第[p0033]-[p0060]段及图1-图5公开了在生成投影视差图时,对平面图像域上的孤立像素点、空洞边缘进行中值滤波/滤波处理。
* **比对分析**:D3的滤波作用对象是**2D空间图像域中的视差/深度像素值**,旨在修复图像编码压缩瑕疵,并非针对多视图显示过程中沿**观看方向角度坐标($\theta$)**的光强函数进行滤波,未公开特征B、C、D、E。
#### 2. 特征比对表格(权利要求1 vs D1, D2, D3)
| 目标专利权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (US2003076423A) | 对比文件 D2 (US2004001139A) | 对比文件 D3 (WO2004039086A) |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 未公开(仅提及2D/3D投影图像,未涉及视图数据处理) | 实质公开<br>(第[0083]-[0084]段,图8:多视角图像数据) | 实质公开<br>(第[p0003]、[p0031]段:多视图及其视差图数据) |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]段,图2、8:点光源与滤光片形成特定方向光束分布) | 未公开(仅处理视差/深度图) |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开<br>(第[0078]段公开平面$(x,y)$空间坐标滤波消除像素网格,非$\theta$坐标) | 未公开<br>(使用全反射/物理隔板防止串扰,无视角坐标信号滤波) | 未公开<br>(第[p0042]-[p0060]段仅在平面图像空间域对视差值进行中值滤波) |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]、[0098]段,图11-14:光线取样映射至各视角像素) | 未公开 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 未公开 | 实质公开<br>(第[0084]、[0100]段:每个滤光片/像素区对应特定观看方向) | 未公开 |
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### 三、 最接近对比文件分析
在创造性分析过程中,评价哪一个对比文件最适合作为**最接近的对比文件(Closest Prior Art)**,需从**技术领域、整体解决的技术问题及技术效果**三个维度综合判断:
1. **D2(US2004001139A)是唯一适合作为最接近对比文件的文献**:
* **技术领域**:D2与目标专利完全相同,均属于“多视图/自动立体3D显示器及其图像呈现”领域。
* **解决的技术问题**:D2(说明书第[0011]、[0022]段)与目标专利(说明书第[0003]段)均致力于解决多视图显示器中**相邻视角图像重叠产生的串扰(Crosstalk)以及视角观察区域受限/混叠**的问题。
* **技术效果**:两者均旨在提高多视图显示器在不同观察角度下的图像感知质量。
* **特征覆盖度**:D2公开了权利要求1中除“特征C”之外的绝大部分技术特征(A、B、D、E),构成了最完整的技术框架。
2. **D1与D3不适合作为最接近对比文件**:
* **D1**:属于投影显示器光学重塑领域,解决的是2D/3D投影图像的像素死区(Depixelization)与光强均匀性问题,技术领域与问题均存在较大偏差。
* **D3**:属于3D视频数据编解码与后处理领域,解决的是深度图压缩失真(编码伪影)的修复问题,不涉及显示器光学呈现与视角维度的光强分布控制。
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### 四、 未公开特征的结合与无效请求中最薄弱的技术特征
#### 1. 未被最接近对比文件(D2)公开的技术特征是否被其他对比文件公开?
* D2未公开的技术特征为**特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标$\theta$施加空间滤波)**。
* 经比对:
* **D1未公开特征C**:D1中的傅里叶空间滤波发生在物理二维空间坐标$(x, y)$,旨在消除图像网格线;
* **D3未公开特征C**:D3中的中值滤波作用于2D平面视差/深度图像素点,旨在消除编码伪影。
* **结论**:D1和D3均未公开“在视角维度坐标($\theta$)上对光度强度函数进行滤波”这一关键技术手段,**现有的组合(D2+D1 或 D2+D3)无法直接破坏权利要求1的创造性**。
#### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征(专利权人的防线 / 无效发起人的瓶颈)
* **最薄弱的技术特征**(即无效请求人最难攻克、专利权人最稳固的防线):**技术特征C**。
* **原因分析**:
传统多视图显示技术(如D2)解决串扰和混叠通常依赖物理光学手段(如挡光板、狭缝、透镜倾斜角、全反射介质等)。而目标专利的突破点在于**将视角维度的光强分布看作信号,在角度域($\theta$)直接施加数字低通/高通/带通滤波**(如高通锐化抗串扰、低通抗混叠)。目前现有的对比文件(D1、D2、D3)均未给出“在视角/角度坐标上施加滤波”的技术启示(Technical Teaching)。
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### 五、 进一步的对比文件检索策略建议
为了在后续无效宣告程序中成功击穿特征C,建议调整检索策略,重点寻找**将多视角/光场图像数据在视角(View/Angular Domain)上进行抗混叠或抗串扰数字滤波处理**的现有技术:
1. **扩展检索技术领域与分类号**:
* **H04N13/30**(立体电视;多视图显示器呈现)
* **H04N13/111**(多视图视频信号的处理,特别是视角插值与滤波)
* **G02B30/00**(三维光学系统)
* **G09G5/00**(多视图显示控制电路/算法)
2. **核心关键词逻辑组合策略**:
* **视角/角度域表达**:`View domain` OR `Angular domain` OR `Viewing direction` OR `Viewing angle` OR `Inter-view` OR `View-dependent coordinate`
* **滤波/信号处理表达**:`Spatial filter` OR `Band-pass filter` OR `Low-pass filter` OR `High-pass filter` OR `Anti-aliasing` OR `Crosstalk reduction/cancellation` OR `Pre-filtering`
* **组合逻辑**:`(Multiview OR Autostereoscopic OR Light field) AND (Inter-view filtering OR Angular spatial filtering OR View-domain anti-aliasing OR View-domain crosstalk)`
3. **重点追踪文献类型与机构**:
* **学术文献/期刊**:重点检索IEEE Transactions on Image Processing / Circuits and Systems for Video Technology、SIGGRAPH、SPIE Three-Dimensional Imaging中的光场(Light Field)与多视角显示抗混叠/串扰处理论文(2007年以前,早于目标专利优先权日2007-05-10)。
* **主要申请人/研究团队**:飞利浦(Philips)、麻省理工媒体实验室(MIT Media Lab)、东京大学/NHKCCTV 3D研究组、3D-TV EU Framework Project等在2000-2007年间的早期光场/多视图信号处理专利。
针对您提出的关于CN101300855B(用于多视图显示器的图像数据呈现)及相关对比文件的无效宣告分析请求,作为经验丰富的专利代理师,我紧密结合目标专利说明书与对比文件原文,为您提供如下严谨的法律与技术分析。
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### 一、 目标专利权利要求1的技术特征拆解与说明书解释
根据CN101300855B(目标专利)说明书(特别是段落[0012]-[0017]、[0025]及图6、图7),权利要求1的技术特征应作如下理解:
* **技术特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* **说明书解释:** 输入的图像数据可以是包含颜色和深度的2.5D格式、3D大批视图/图像、或多相机捕捉的图像信号(说明书[0015]、[0026])。
* **技术特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* **说明书解释:** 该函数 $L(x, y, \theta)$ 描述了显示器在水平观看角度 $\theta$(即视图相关坐标)上的发光强度或亮度(说明书[0013]、[0021]、图5B)。其可依据透镜等光学元件结构或深度图重建生成。
* **技术特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* **说明书解释:** 本发明的核心创新点在于**将呈现处理看作真实的三维滤波处理,直接在视图维度(即角度/视角坐标 $\theta$ 上)施加空间滤波**(说明书[0013]、[0021])。滤波可以是低通(消除高于奈奎斯特频率的混叠)、高通(提升高频以抑制干扰/鬼影)或带通组合(说明书[0014]、[0024]、图6)。
* **技术特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像**
* **说明书解释:** 将经过视角维度空间滤波后的连续或重建强度函数,在视角/角度坐标上重新采样(重新插值)为所需数量(整数或分数视角,如4.5视图、9视图)的子图像像素值(说明书[0016]、[0027])。
* **技术特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* **说明书解释:** 每个取样得到的子图像对应一个特定的视角,并被分配至显示面板上与该观看方向绑定的像素组(如通过双凸透镜投射到特定角分布中,说明书[0012]、[0019])。
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### 二、 对比文件技术特征比对与公开情况分析
针对引用的三篇对比文件,附上对比文件公开号及详细出处,比对分析如下:
#### 1. 对比文件1:US6377295B1(D1)
*公开号:US 6,377,295 B1 | 题目:Observer tracking directional display*
* **公开情况分析:**
* **特征A(实质公开):** D1公开了观察者跟踪方向显示器,根据观察者位置提供左右眼图像信号(Column 3, lines 20-25; Column 4, lines 15-20)。
* **特征B(未公开/仅概念等同):** D1利用视角窗口(viewing window)提供不同维度的视图,但未显式构建或确定“以视角坐标为变量的强度函数”。
* **特征C(未公开):** D1主要通过**机电系统物理移动视差透镜/光栅(mechanical tracking)**来追踪人眼位置(Column 3, lines 35-50),或者通过像素几何形状(uniform vertical aperture)来缓解闪烁(Column 4, lines 25-35),**完全未涉及在视图维度坐标上施加空间滤波**。
* **特征D、E(实质公开):** D1公开了将左右眼图像空间复用(spatially multiplexed)到显示屏的不同列像素中,形成与观看方向绑定的窗口(Column 3, lines 60-67; Column 4, lines 5-15)。
#### 2. 对比文件2:US6445833B1(D2)
*公开号:US 6,445,833 B1 | 题目:Device and method for converting two-dimensional video into three-dimensional video*
* **公开情况分析:**
* **特征A(实质公开):** D2公开了将2D视频转换为3D视频,提取深度/视差信息并生成左右眼图像数据(DISCLOSURE OF THE INVENTION, Page 8; FIG. 1)。
* **特征B(未公开):** D2涉及的是平面图像的空间位置(像素 $x, y$ 坐标),并非“观看方向(角度)相关的强度函数”。
* **特征C(未公开):** D2中的高通/低通滤波(如高频分量积分、平滑滤波)均是在**2D图像的空间平面坐标($x, y$ 轴)或频域**上对图像轮廓/色彩进行的边缘增强或噪声消除(Column 10, lines 15-30; FIG. 4, FIG. 13),**并非沿着“观看方向/视角坐标($\theta$)”施加空间滤波**。
* **特征D、E(实质公开):** D2通过相移/时延生成带有视差的左右眼子图像信号(FIG. 20, FIG. 25)。
#### 3. 对比文件3:US20020149691A1(D3)
*公开号:US 2002/0149691 A1 | 题目:Aperture coded camera for three dimensional imaging*
* **公开情况分析:**
* **技术领域差异:** D3属于**3D相机图像采集与三维测量系统(摄像头采集侧)**,而目标专利属于**多视图显示器的图像数据呈现系统(显示呈现侧)**。
* **特征公开情况:** D3公开了利用离轴多孔径掩模(aperture coded mask)和离焦(defocusing)技术,在CCD传感器上捕捉散射点的多重图像,以测量物体的空间3D坐标(Paragraphs [0004]-[0009], [0050]-[0051], FIG. 3)。D3在采样和采集阶段包含了光学孔径编码,**但未公开在显示侧构建观看方向相关强度函数,更未公开沿观看方向坐标施加空间滤波后再取样为多视图显示子图像(特征B、C、D、E均未公开)**。
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### 三、 特征比对表格(对照权利要求1)
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US6377295B1) | D2 (US6445833B1) | D3 (US20020149691A1) |
| 技术特征A:提供视图相关的图像数据 | 公开 <br>*(Col. 3, lines 20-25)* | 公开 <br>*(DISCLOSURE OF THE INVENTION, Page 8)* | 公开 <br>*(Paragraph [0050], 3D图像采集)* |
| 技术特征B:确定观看方向相关的强度函数 | 未公开 <br>*(仅有静态/离散视窗概念)* | 未公开 <br>*(仅有2D平面空间/时域信号)* | 未公开 <br>*(仅有孔径透镜成像坐标)* |
| 技术特征C:沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标施加空间滤波 | 未公开 <br>*(采用机械移动透镜追踪,无视角滤波)* | 未公开 <br>*(滤波仅施加于2D图像平面x-y空间及频域)* | 未公开 <br>*(不涉及视角维度的空间滤波)* |
| 技术特征D:将观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开 <br>*(Col. 3, lines 60-67)* | 实质公开 <br>*(空间相移生成左右眼图像)* | 未公开 |
| 技术特征E:每个子图像与图像观看方向相关联 | 公开 <br>*(Col. 4, lines 5-15)* | 公开 <br>*(2D转3D左右眼视差绑定)* | 未公开 |
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### 四、 最接近对比文件分析与创造性评估
#### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (US6377295B1)** 最适合作为**最接近的对比文件**(Primary Prior Art)。
* **理由:**
1. **技术领域一致:** D1与目标专利同属于“多视图/自动立体3D显示器及其图像呈现/观察者跟踪”领域。
2. **解决的技术问题重合:** D1旨在解决多视图显示中由于观察者移动产生的串扰(cross-talk)、图像干扰、黑缝(black gap)及亮度闪烁(flicker)问题。
3. **技术特征覆盖度最高:** D1公开了空间复用多视图显示架构、左右眼子图像生成以及与观看方向的绑定(特征A、D、E)。
#### 2. 区别技术特征与技术效果
以D1为最接近对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的区别技术特征为:
* **区别特征1(特征B):** 确定用于图像的观看方向相关的强度函数 $L(x,y,\theta)$;
* **区别特征2(特征C):** 沿着该观看方向相关的强度函数的**视图相关坐标(视角 $\theta$ 轴)**施加空间滤波。
* **达到的技术效果:**
通过将3D呈现视为**真实的三维滤波处理**,在视角维度上直接进行低通(抑制混叠/莫尔条纹)或高通(提升对比度/消除串扰鬼影)滤波,**打破了传统硬件机械调整或简单增加背景灰阶的局限,实现了算法层面上通用、稳定的串扰与混叠消除,且对显示器视图数量(包括分数视图)具备极高的适配性**。
#### 3. 结合对比文件的创造性结论
* **特征C是否被其他对比文件公开:** **没有。**
* D2虽然提到了滤波,但其滤波对象是2D平面图像的 $x-y$ 空间域/时域(用于轮廓增强),而非3D显示中以观看角度($\theta$)为坐标轴的强度函数滤波。
* D3属于相机采集端,完全不涉及显示侧视角维度的强度函数与滤波。
* **结论:** 本领域技术人员在D1的基础上,结合D2或D3,**无法获得**“沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(视角维度)施加空间滤波”的技术教导。权利要求1具备显着的突出的实质性特点和显著的进步,**具备创造性**。
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### 五、 无效请求中最薄弱的技术特征及进一步检索策略
#### 1. 无效请求中最薄弱的技术特征(专利权的“坚固堡垒”)
* **最薄弱(对无效发起方最不利、专利权人最稳固)特征:技术特征C(沿着观看方向坐标施加空间滤波)。**
* *原因:* 传统3D显示抗串扰技术多集中在**物理光栅优化**、**2D像素平面图像预处理(如D2)**或**像素掩膜设计(如D1)**。目标专利将“视角(View Angle)”作为一个独立的连续/重建坐标轴,并在该维度上直接做DSP/空间滤波,这一技术构思在2007年优先权日之前非常独特,现有三篇对比文件均未触及该核心点。
#### 2. 进一步的对比文件检索策略(针对无效请求人)
若要成功无效权利要求1,必须打破“视角维度滤波(Filtering along view-dependent coordinates)”的新颖性/创造性壁垒。建议采用以下检索策略:
1. **调整检索关键词与技术主题:**
* 将检索重点从“3D display(3D显示)”扩大至 **“Plenoptic(全光/光场)”、“Light Field Display(光场显示)”、“Multiview Interlacing / Anti-aliasing(多视图交织/抗混叠)”**。
* 核心特征词组合:`(multiview OR "light field" OR autostereoscopic) AND (filtering OR anti-aliasing) AND (angular domain OR view angle OR direction coordinate OR view-dependent)`.
2. **重点追踪特定学术机构与早期专利族(优先权日2007年前):**
* **飞利浦(Philips)** 本身的早期专利(目标专利即为飞利浦转让):重点检索 Philips 在 2000–2006 年间关于 *Lenticular 3D display processing* 或 *3D cross-talk reduction* 的专利及学术论文(如 IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics)。
* **MIT Media Lab / Stanford Computer Graphics Lab:** 早期关于光场渲染(Light Field Rendering)和视角抗混叠(Angular Anti-aliasing)的论文(如 Levoy & Hanrahan 的 Light Field 渲染理论,常包含视角维度的采样与带通滤波)。
3. **分类号(IPC/CPC)精确切入:**
* `H04N13/30`(三维电视系统中的显示设备)
* `G02B30/27`(双凸透镜阵列/视差光栅图像呈现算法)
* `G06T15/00` 或 `G06T5/00` 中针对多视角图像重建(View Interpolation/Resampling)的子分类。
4. **追溯非专利文献(NPL):**
* SIGGRAPH、Eurographics、SPIE Stereoscopic Displays and Applications (SD&A) 会议论文集(2000–2006年)。重点查找关于 “*Angular filtering for autostereoscopic displays*” 或 “*3D display anti-aliasing in ray space*” 的文章。
作为一名处理专利复审与无效业务的专利代理师,针对目标专利 CN101300855B 权利要求1的有效性及创造性分析报告如下:
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## 一、 目标专利说明书对权利要求1技术特征的解释
根据《专利审查指南》,权利要求的解释应当以说明书及其附图为依据。针对权利要求1的各技术特征,结合目标专利说明书做如下澄清与界定:
* **特征A(提供用于图像的视图相关的图像数据):**
说明书第[0012]、[0033]段指出,该数据可以是二维(2D)图像数据、2.5D视频图像格式(含颜色和深度信息,如第[0016]、[0033]段)、多视角拍摄的大量图像(第[0016]、[0033]段)或CGI生成的图像。
* **特征B(确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数):**
说明书第[0013]、[0026]~[0028]段及图5B解释,强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述了显示器在不同水平观看角度 $\theta$ 上的发光强度或亮度。该函数可结合透镜/光栅的光学结构(第[0016]、[0033]段)或基于输入的视图数据重建得出。
* **特征C(沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数):**
说明书第[0013]、[0029]~[0032]段及图6明确指出,**“视图相关坐标”即为水平观看角度 $\theta$**(或其傅立叶变换域/频域坐标)。空间滤波是指沿角度维度 $\theta$ 施加带通滤波、低通滤波(消除大于奈奎斯特频率的混叠)或高通滤波/正增益(锐化强度函数以消除串扰/干扰)。
* **特征D与E(将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联):**
说明书第[0013]、[0029]、[0033]段指出,在沿 $\theta$ 维度完成滤波后,将连续或高精度的强度函数在特定视角位置上进行离散化采样(取样),生成对应各个显示像素/视角方向的子图像像素值。
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## 二、 对比文件公开情况分析与特征比对
为了表达严谨,各对比文件的指代及公开号对应如下:
* **对比文件1(D1):** JPH09139829A(公开日:1997-05-27)
* **对比文件2(D2):** US6055012A(公开日:2000-04-25)
* **对比文件3(D3):** WO2002029718A2(公开日:2002-04-11)
### 1. 各对比文件的公开情况分析
* **D1 (JPH09139829A):**
* **实质公开:** D1公开了一种多眼柱状透镜(柱状镜)立体图像传输与打印系统。其通过低通滤波器(LPF)对多视角图像(图像1~5)在水平方向(映像周波数带域)进行带域限制/低域滤波([0007]、[0014]),以防止采样折叠失真(混叠)。随后将多视角数据组合/抽样([0008]),并在接收端重新拼接并打印在柱状透镜板后形成多视图立体图像([0011]、[0016])。
* **差异:** D1的低通滤波是针对**单幅图像内部的空间水平坐标($x$ 轴)**进行滤波,而非针对**视角维度/角度坐标($\theta$)**构成的强度函数进行滤波。
* **D2 (US6055012A):**
* **实质公开:** D2公开了一种多视图视频压缩与呈现系统。其将多个不同视角的图像信号降采样(抽样)并分块排列/多路复用(Multiplexing)成两个超级视图(Super-views)(摘要、第12-13图),利用视差估计(Disparity Estimation)与运动补偿进行分层编码(第15-16图),解码后进行解复用与空间插值恢复各视角图像并输出至多视图显示器(第1-3图)。
* **差异:** D2对多视图数据的处理侧重于空间分辨率抽样、视差/运动补偿编码与插值恢复,未公开确定观看方向相关的强度函数并在视角坐标维度下施加滤波。
* **D3 (WO2002029718A2):**
* **实质公开:** D3公开了一种基于眼球追踪的三维图形动态景深模拟呈现方法。通过追踪人眼观看位置([0020]),获取景深/距离 $z$([0060]),并根据深度 $z$ 施加依赖于深度的模糊滤波([0018]、[0061]),以使焦点外的虚拟物体产生模糊效果,辅助人眼融合3D图像。
* **差异:** D3滤波的坐标轴是**物理空间中的深度维度($z$ 轴)**,且用于模拟人眼景深;而目标专利滤波的坐标轴是**多视图显示器的观看角度维度($\theta$ 轴)**,用于消除显示器固有的串扰和混叠。
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### 2. 特征比对表格
| 权利要求1的技术特征 | 目标专利说明书含义 | D1 (JPH09139829A) 是否公开及出处 | D2 (US6055012A) 是否公开及出处 | D3 (WO2002029718A2) 是否公开及出处 |
| 特征A: 提供用于图像的视图相关的图像数据 | 提供多视角/3D图像数据 | 公开<br>([0006]“多視点の画像1,2...n”) | 公开<br>(Fig. 1 "cameras 101, 102, 103, 104", Col. 7 lines 11-14) | 公开<br>([0017] "perspective of first... and second virtual camera") |
| 特征B: 确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 建立描述不同观看角度发光强度/亮度的函数 $L(x,y,\theta)$ | 未公开<br>(仅处理独立视角图像,未显式建立以角度 $\theta$ 为连续/多维变量的强度函数) | 未公开<br>(仅将各视角图像排列为超级视图,未建立角度强度函数) | 未公开<br>(建立的是基于深度 $z$ 的模糊函数,非角度强度函数) |
| 特征C: 沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 沿观看角度坐标 $\theta$(视角维度)施加滤波(低通/高通)以消除串扰或混叠 | 未公开<br>([0007]虽公开低通滤波,但是沿着单图空间水平 $x$ 坐标,非视角角度坐标 $\theta$) | 未公开<br>(插值与滤波均在单图空间分辨率维度进行,非视角角度坐标 $\theta$) | 未公开<br>([0061]虽公开滤波,但是沿着深度 $z$ 轴,非视角角度坐标 $\theta$) |
| 特征D: 将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 将经角度滤波后的强度函数在具体视角方向上离散化采样 | 实质公开<br>([0008]对多视角短冊图像的间抽样/组合) | 实质公开<br>(Fig. 12/13 对多视图进行抽样复用成子图像) | 未公开<br>(未涉及多视图显示器的视角取样) |
| 特征E: 其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 各子图像对应多视图显示器的特定视角 | 公开<br>([0002]、[0011]及图7,各短冊图像对应视角1~6) | 公开<br>(Fig. 1, Fig. 7, Col. 9 lines 55-65) | 部分公开<br>(仅左右眼2视图,[0017]) |
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## 三、 最接近的对比文件选择与创造性分析
### 1. 最接近的对比文件的选择
在创造性分析中,**D1 (JPH09139829A)** 和 **D2 (US6055012A)** 均适合作为最接近的对比文件(最接近对比文件可以有多个):
* **选择 D1 的理由:** D1 与目标专利同属于**多视图立体显示/呈现技术领域**,且技术领域最为贴近(基于柱状透镜/双凸透镜的光学显示)。D1 明确提出了在对多视图数据进行重组采样前,**“通过低通滤波器(LPF)进行滤波以消除折叠失真(混叠)”**([0007]),其技术问题(防止混叠、改善立体图像呈现质量)与目标专利完全一致。
* **选择 D2 的理由:** D2 属于多视图图像数据处理与显示系统领域,完整公开了多视图数据的提供、空间抽样复用、解码恢复及多视角子图像呈现的全过程。
### 2. 整体技术问题与技术效果分析
* **目标专利解决的技术问题:** 多视图显示器(如双凸透镜显示器)中,由于视角数量有限或视角重叠,会导致图像间的串扰(干扰/鬼影)以及视角采样带来的混叠赝象(说明书[0003])。
* **目标专利的技术效果:** 将呈现处理提升为“真实的三维滤波”,通过在观看方向坐标(角度 $\theta$ 轴)上直接进行空间滤波(低通/高通),一次性消除串扰和混叠,使呈现处理简单稳定,且对输入输出格式要求低(说明书[0014])。
### 3. 方案的创造性攻防分析(基于 D1/D2)
以 **D1** 为最接近对比文件为例:
* **区别特征:**
1. 目标专利建立了“观看方向相关的强度函数”(特征B);
2. 目标专利是**“沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标(角度 $\theta$ 维)”**进行空间滤波;而 D1 是在**单张图像的空间平面($x$ 轴)**进行低通滤波。
* **实际解决的技术问题:** 如何消除多视图显示器在**不同视角方向之间(视图间)**产生的串扰和混叠,而非仅仅消除单张图像内部的网格混叠。
* **非显而易见性分析:**
D1 中的低通滤波是常规的图像预处理(针对单图空间频域),目的是防止后续在同一张图上抽样短条时产生图像内部的混叠。D1 **完全没有意识到**可以将多视图显示器在不同角度的发光强度抽象为一个“视角坐标函数”,更没有给出“沿视角角度坐标 $\theta$ 进行滤波”的教导。其他对比文件(D2、D3)也均未公开在视角坐标维度上施加滤波的技术手段(D3 仅在 $z$ 轴滤波,D2 为空间抽样)。
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## 四、 提出无效请求时最薄弱的技术特征与攻防评估
如果在针对 CN101300855B 权利要求1发起专利无效宣告请求,**最薄弱(即专利权人最容易被攻破或最难防守)的技术特征是:**
> **特征B + 特征C 中关于“空间滤波”的泛化撰写(特别是当其被解读为包含“低通滤波”时)。**
### 薄弱点剖析及原因:
1. **概念混淆与技术惯用手段的重叠:**
在数字图像处理和多视图显示领域,对多视角图像进行预滤波(低通滤波)以防止混叠是本领域的公知常识。D1 已经明确公开了“在多视角图像采样重组前施加低通滤波”。
2. **“视角坐标滤波”与“多图对应像素点滤波”的实质等价性:**
在离散视角系统中,所谓的“沿观看方向角度坐标 $\theta$ 滤波”,在算法实现上本质上就是对**不同视角图像中同一空间位置 $(x,y)$ 的像素值按视角顺序排列后进行一维滤波处理**。这种在视角间的滤波(Inter-view filtering)在多视角视频处理中属于常见预处理手段。
3. **说明书对“强度函数”的抽象化:**
目标专利的“强度函数”本质上是图像数据在角度维度的另一种数学表达形式。如果无效请求人能够证明“对多视角图像的对应像素点在视角维度做抗混叠滤波”属于本领域公知常识,则特征B和特征C的数学包装(强度函数+视角坐标)容易被审查员认定为**“仅仅是等效的数学/理论表达,未带来预期的技术效果”**。
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## 五、 进一步对比文件检索策略建议
为了一举击垮权利要求1(以及从属权利要求),建议按以下策略展开针对性的二次检索:
### 1. 检索方向与核心技术特征组合
* **核心攻破目标:** 寻找在2007年前公开的、明确记载了**“多视角/立体显示中,在视角与视角之间(View-to-view / Inter-view)或视角角度维度(Angular domain / View angle)进行滤波/平滑/抗混叠/去串扰处理”**的对比文件。
### 2. 关键词与分类号(IPC/CPC)构建
* **分类号组合(重点关注 H04N):**
* `H04N13/00` 或 `H04N13/30`(立体电视/多视图显示系统)
* `H04N13/305`(双凸透镜/柱状镜型显示器)
* `G06T5/00` 或 `G06T5/20`(图像滤波/增强处理)
* `G02B27/22`(立体显示光学元件)
* **关键词逻辑组(中英文):**
* **视角/角度维度:** ("inter-view" OR "between views" OR "angular domain" OR "viewing direction" OR "view coordinate" OR "视角间" OR "视角维度" OR "角度域" OR "观看方向")
* **强度/函数/图像信号:** ("intensity function" OR "luminance" OR "light field" OR "4D light field" OR "光场" OR "强度函数" OR "视角信号")
* **滤波/去混叠/去串扰:** ("filter" OR "filtering" OR "low pass" OR "high pass" OR "band pass" OR "anti-aliasing" OR "crosstalk reduction" OR "de-ghosting" OR "滤波" OR "混叠" OR "串扰" OR "消除鬼影")
### 3. 关键文献类型与检索源推荐
1. **光场显示(Light Field Display)学术论文:**
目标专利提出的“观看方向强度函数”实质上就是 **光场(Light Field / 4D Light Field)** 理论中的一个维度(如 Single-center 空间-角度光场)。建议重点检索 SIGGRAPH、IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)、SPIE 等在 2000–2006 年间关于 **“Light Field Rendering”(光场渲染)**、**“Light Field Anti-aliasing”(光场抗混叠滤波)** 的论文(例如 Marc Levoy, Hanrahan 等人的经典光场滤波论文,其中大量探讨了在 Angular domain/视角域做低通滤波以消除混叠)。
2. **3D显示巨头企业的早期专利:**
重点检索 **Philips(飞利浦)**(本目标专利即为飞利浦的案子,需检索其同族及防御性撤案文献)、**Sharp(夏普)**、**NH K(日本放送协会)**、**Samsung(三星)** 在 1998–2006 年间申请的关于 3D 自动立体显示器(Autostereoscopic Display)视角交织(Interleaving)与预处理滤波的专利。
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> **总结建议:** 目前的 D1 和 D2 能够破坏权利要求1的大部分框架,但在“视角维度/角度坐标上施加滤波”这一关键特征上仍存在微小教导缺失。补充一篇公开了“光场角度域滤波(Angular filtering)”或“视角间像素低通/高通滤波”的文献作为 D3,结合 D1/D2 组合,将能够非常稳固地无效掉权利要求1。
### 一、 紧密结合目标专利说明书理解权利要求1的技术特征
目标专利说明书(CN101300855B)解决的核心问题是多视图显示器(如双凸透镜显示器)中存在的**串扰/干扰(cross-talk)、鬼像(ghost image)以及混叠(aliasing)**现象。
结合说明书,权利要求1的各个技术特征解释如下:
1. **技术特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据**
* **说明书含义**:输入的多视角图像信号数据(如2.5D视频格式、深度图与颜色信息组合、或从不同视角拍摄的大量视图图像)。
2. **技术特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数**
* **说明书含义**:强度函数 $L(x,y,\theta)$ 描述了显示器在不同水平角度(观看方向 $\theta$)上的发光强度或亮度。对于3D显示器,该函数是视角 $\theta$ 的变数(如说明书图5B所示)。
3. **技术特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数**
* **说明书含义**:针对视角坐标 $\theta$(即视图相关坐标)进行空间域的带通/低通/高通滤波(如图6所示)。**低通滤波**用于滤除高于奈奎斯特频率的高频部分,消除混叠;**高通滤波**通过提升高频成分进行锐化,消除或抑制相邻视图之间的光线重叠(即串扰/干扰)。
4. **技术特征D & E:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像,其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联**
* **说明书含义**:将经过空间滤波后的连续强度函数,按显示器的视角配置重新采样,划分为多个对应不同观察方向的子图像像素值,并分配给显示面板(如将滤波后的强度曲线63采样分配至对应的像素组)。
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### 二、 对比文件D1(US6157402A)的技术特征比对与原文分析
#### 1. 对比文件基本信息
* **D1公开号**:US6157402A
* **D1名称**:Autostereoscopic image presentation system using a screen assembly
#### 2. D1的技术内容与原理分析
D1公开了一种利用微透镜阵列(microlens panel)、中间屏(intermediate screen)和分析屏(analyzing panel/mask)构成的自动立体显示系统。
* **物理光学消除串扰**:D1通过硬件光路几何结构的精确定制(透镜间距 $s_0$、遮罩线宽 $w$、分析屏间距 $s'$ 及距离 $T$ 等数学关系式)来阻挡左/右眼的不必要光线,实现光域上的立体分离与消除重叠(参见D1摘要及第(1)-(6)式)。
* **D1的图像处理**:D1接收标准的交织扫描线信号(如NTSC隔行扫描,奇数线为左眼视图、偶数线为右眼视图)或逐行扫描信号,将连续图像投影/点阵化(pointillist presentation)到中间屏上。D1的图像采样是基于光学透镜与隔行/逐行扫描线在物理空间上的对应点阵化分布,**未在数字信号处理阶段对“观看方向相关的强度函数”实施空间域滤波**。
#### 3. 权利要求1与对比文件D1的技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1(US6157402A)是否公开 | D1原文详细出处(引文及段落) | 分析说明 |
| 特征A:提供用于图像的视图相关的图像数据 | 实质公开 | SUMMARY OF THE INVENTION [2]: "The autostereoscopic concept described herein employs a scanning technique in which successive scan lines alternate between a left- and right-hand view of a scene." | D1公开了交替传输左眼和右眼视图数据的扫描技术(如NTSC隔行扫描或逐行扫描),属于“提供用于图像的视图相关的图像数据”。 |
| 特征B:确定用于所述图像的观看方向相关的强度函数 | 未公开 / 隐式物理呈现 | BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [2]: "FIG. 8 shows the theoretical variation of light intensity of left- and right-eye views of a autostereoscopic display as the viewer moves to the left and right..." | D1图8探讨了光强随左右移动变化的理论分布(Light Intensity),但这属于光学物理屏后的自然发光强度分布,并非在图像呈现方法/信号处理算法中数学构建并确定强度函数 $L(x,y,\theta)$。 |
| 特征C:沿着所述观看方向相关的强度函数的视图相关坐标将空间滤波施加到所述观看方向相关的强度函数 | 未公开 | 无 | D1完全依赖硬件结构(分析屏的光学遮挡遮罩)在物理光路中阻挡串扰光线,未公开在图像数据处理层面沿着视图坐标对强度函数进行空间滤波。 |
| 特征D:将所述观看方向相关的强度函数取样至多个子图像 | 实质公开(物理点阵化/采样) | DETAILED DESCRIPTION [2]: "...microlens panel 315 and intermediate screen 316 change the video display from a rectangular to a 'pointillist' presentation of video images..." | D1通过微透镜阵列将像素投影并点阵化采样至中间屏形成对应左/右眼的点图(dots 418/520),公开了将图像信息采样为对应不同观察方向的阵列/子图。 |
| 特征E:其中每个子图像与所述图像的观看方向相关联 | 实质公开 | SUMMARY OF THE INVENTION [2]: "...to allow the viewers to see with their right eye... dots containing right eye information, and to allow the viewers to see with their left eye... dots containing left eye information." | D1中的每一组点/采样线条均严格对应左眼视角或右眼视角。 |
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### 三、 最接近对比文件分析与创造性(无效分析)
#### 1. 最接近对比文件的选择与分析
* **D1(US6157402A)是否适合作为最接近的对比文件**:
* **技术领域**:D1与目标专利均属于自动立体/多视图显示器(Autostereoscopic / Multi-view Display)领域。
* **解决的技术问题**:D1与目标专利**均致力于解决多视图显示中左右眼视图重叠/串扰(Cross-talk)及图像质量问题**。
* **技术方案路线的差异**:D1采用的是**纯光学/硬件结构改进**(微透镜+光栅/分析遮罩),而目标专利采用的是**数字图像/信号处理领域的空间滤波算法**。
* **结论**:D1可以作为最接近的对比文件之一(用于搭建多视图显示与消除串扰的整体技术背景),但由于D1缺乏数据处理层面的滤波特征,**单独基于D1发起无效攻击的难度较大**。
#### 2. 区别技术特征及无效请求中最薄弱的技术特征
* **区别技术特征**:
* 特征C(沿着观看方向相关的强度函数的视图相关坐标施加空间滤波);
* 特征B中“在算法/数据呈现阶段显式确定观看方向相关的强度函数”;
* **无效请求中最薄弱(最难被攻破)的技术特征**:
* **特征C**是目标专利最核心的发明点(即“**在视角维度 $\theta$ 上进行空间滤波**”)。目标专利将多视图图像交织/呈现过程重新定义为三维空间(空间坐标 $x,y$ + 视角坐标 $\theta$)上的滤波问题,通过高通滤波去串扰、低通滤波去混叠。
* 现有的传统3D显示文献(如D1)多侧重于物理光栅设计,或仅在二维图像空间($x,y$ 坐标)上做像素级重叠补偿(如目标专利背景技术中提到的 US 2003/0117489A1 增加背景灰度级)。因此,**寻找“沿着视角坐标 $\theta$ 进行空间低通/高通滤波”的对比文件是无效宣告成败的关键**。
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### 四、 进一步的对比文件检索策略建议
为了成功无效权利要求1,需补充检索能覆盖“**视图维度/视角坐标上的空间滤波(Angular/View-space filtering)**”的对比文件。建议采取以下检索策略:
#### 1. 检索主题词与技术分类号(IPC/CPC)组合
* **重点分类号**:
* `H04N 13/30`(立体电视;自动立体显示器)
* `H04N 13/305`(采用双凸透镜或视差光栅的显示器)
* `H04N 13/31`(多视图显示器中的串扰减少/消除)
* `G06T 5/00` / `G06T 5/20`(图像增强、滤波技术)
* `G02B 30/27`(与显示器结合的透镜/光栅阵列)
* **关键词逻辑组合**:
* **主体**:(多视图 / 立体 / 自动立体 / 双凸透镜) AND (`multiview` OR `autostereoscopic` OR `lenticular` OR `light field`)
* **核心特征(强度函数与视角坐标)**:(视角 / 观看方向 / 角度维度) AND (`viewing direction` OR `view coordinate` OR `angular domain` OR `intensity function` OR `light field`)
* **核心特征(空间滤波/去串扰/去混叠)**:(空间滤波 / 低通滤波 / 高通滤波 / 频域 / 混叠 / 串扰) AND (`spatial filter` OR `low pass` OR `high pass` OR `band pass` OR `antialiasing` OR `crosstalk reduction`)
#### 2. 追踪相关学术与专利文献方向
1. **光场显示(Light Field Display)与视差屏图像重构文献**:
* 在2000-2008年前后,Philips(目标专利申请人)、MIT Media Lab、TU Delft等机构提出了大量关于“光场重构与视角维度抗混叠滤波(Anti-aliasing in view space / Angular filtering)”的技术论文与专利。
2. **检索目标专利申请人(Philips / 飞利浦)的同族与关联专利**:
* 目标专利为飞利浦公司(KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.)申请。飞利浦在该时期(2005-2008年)申请了一系列关于“Multi-view display image processing”和“Crosstalk reduction in 3D displays”的专利,可重点排查其同族专利及相关引用/被引专利(例如 Philips 针对 3D/4.6-view 显示器的软件滤波算法专利)。
如权利要求1所述的方法,其中所述空间滤波是高通滤波。
如权利要求1所述的方法,其中所述空间滤波是低通滤波。
如权利要求1所述的方法,其中所述空间滤波是高通滤波和低通滤波的组合。
如权利要求2所述的方法,其中所述高通滤波向高于预定频率的频率施加正增益。
如权利要求3所述的方法,其中在低通滤波中,除去高于尼奎斯特频率的频率。
如权利要求1所述的方法,其中为所述图像的至少一种颜色分量确定所述观看方向相关的强度函数;并且其中向所述图像的所述至少一种颜色分量施加所述空间滤波。
如权利要求1所述的方法,其中所述观看方向相关的强度函数根据光学元件的结构生成。
如权利要求1所述的方法,其中所述观看方向相关的强度函数从包括颜色和深度信息的图像格式生成。
如权利要求1所述的方法,,其中所述观看方向相关的强度函数从大批图像中生成。
如权利要求1所述的方法,其中将所述观看方向相关的强度函数取样到任意数量的观看方向。
如权利要求1所述的方法,其中所述图像数据的图像格式是2.5D视频图像格式。