外观设计专利即时检索系统及检索方法.pdf

本发明是一种外观设计专利即时检索系统及方法。外观设计专利即时检索系统包括人机交互模块、专利图像采集模块、专利图像处理模块、专利图像检索模块、专利信息存储模块和通信模块，其中人机交互模块用于用户输入操作指令、采集图像的显示和检索结果的显示、专利图像采集模块的信号输出端与专利图像处理模块的信号输入端连接，专利图像处理模块的信号输出端经过通信模块与专利图像检索模块的信号输入端连接，专利图像检索模块与专利信息存储模块连接。本发明外观设计专利即时检索系统可以利用移动终端拍摄产品图，即可检索到与产品相似的外观设计专利图，使外观设计专利检索的人机交互性和效率大大提高。本发明的外观设计专利即时检索方法方便实用。

权利要求书
1.  一种外观设计专利即时检索系统，其特征在于包括人机交互模块、专利图像采集模块、专利图像处理模块、专利图像检索模块、专利信息存储模块和通信模块，其中专利图像采集模块的信号输出端与专利图像处理模块的信号输入端连接，专利图像处理模块的信号输出端经过通信模块与专利图像检索模块的信号输入端连接，专利图像检索模块与专利信息存储模块连接；
图像采集模块用于目标对象的图像；
图像处理模块用于提取目标对象的形状、纹理、结构和颜色信息，并以数据格式记录保存；
专利图像检索模块，用于从专利信息存储模块中查找出与图像处理模块提取的最相似的若干专利图及相关专利信息；
专利信息存储模块用于存储外观设计专利的文本信息和图像信息，以及根据图像处理模块得到的专利图像特征信息。

2.  根据权利要求1所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于上述图像采集模块还连接有人机交互模块，人机交互模块用于用户输入操作指令、采集图像的显示和检索结果的显示。

3.  根据权利要求1所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于还包含通信模块，通信模块用于专利图像处理模块和专利图像检索模块之间、人机交互模块与专利图像检索模块之间的数据发送和接收。

4.  根据权利要求1所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于上述专利信息存储模块包括有专利信息库及专利图像特征库。

5.  根据权利要求1所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于上述专 利图像采集模块是图像拍摄装置。

6.  一种外观设计专利即时检索系统的检索方法，其特征在于包括如下步骤：
1)图像采集模块采集目标对象的图像；
2)图像处理模块提取目标对象的形状、纹理、结构和颜色信息，并以数据格式记录保存；
3)专利图像检索模块从专利信息存储模块中查找出与图像处理模块提取的最相似的若干专利图及相关专利信息作为检索结果；
4)专利信息存储模块存储外观设计专利的文本信息和图像信息，以及根据图像处理模块得到的专利图像特征信息。

7.  根据权利要求6所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于上述图像采集模块根据人机交互模块输入的操作指令采集图像。

8.  根据权利要求7所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于经过图像处理模块把特征向量通过通信模块发送专利图像检索模块，专利图像检索模块从专利信息存储模块中检索出最相似的若干专利作为检索结果，将检索结果发送给用户。

9.  根据权利要求6所述的外观设计专利即时检索系统，其特征在于上述专利图像检索模块检索时利用图像中目标的形状、纹理、结构和颜色中的一种或者多种组合进行检索。

说明书外观设计专利即时检索系统及检索方法
技术领域
本发明涉及专利信息智能检索领域，尤其涉及一种外观设计专利即时检索系统及检索方法。
背景技术
随着经济全球化的深入发展和知识经济的蓬勃兴起，知识产权作为一个企业乃至国家提高核心竞争力的战略资源，已凸现出前所未有的重要地位。国务院印发的《国家知识产权战略纲要》已将知识产权战略作为我国经济社会发展的一项基本战略。
作为一种知识产权，外观设计专利一直被誉为“小专利，大市场”，在市场竞争中发挥着举足轻重的作用。优秀美观的产品设计可以大大提高产品档次和附加值，并且更容易赢得消费者的认同，给企业带来较大的市场份额。产品外观设计具有创新投入少、产出多的特点。外观设计处于产业链的高端，对于提高我国企业自主创新能力，转变经济增长方式，实现由中国制造向中国创造转变具有重要意义。据世界知识产权组织(WIPO)12月11日发布的《2012年世界知识产权指标》报告，我国外观设计专利申请数量已位居全球第一，且呈强劲增长势头。
外观设计专利信息库是目前世界上最大的外观设计信息集，几乎囊括了大部分应用领域内的外观设计技术成果，是当今时代重要的技术文献和知识宝库。充分发挥和利用外观设计专利信息，不仅可以避 免低水平重复研究，而且还可以缩短研发周期，节约大量的人力、物力和财力，有调查表明：从经济效益角度讲，专利文献信息的有效利用借鉴可使科研开发经费减少30％-40％，研究开发时间可缩短50％-60％，大幅度地降低技术成本。
然而，目前国内外对外观设计专利信息的利用效率较低，其中一个主要原因在于外观设计专利的检索技术及交互方法还有待提高。我国专利法明确规定“外观设计专利权的保护范围以表示在图片或者照片中的该外观设计专利产品为准”。因此，图片或者照片是外观设计专利信息主要内容，但目前我国的大部分的外观专利信息应用系统的人机交互以文本输入方式为主，用文本搜图，这大大降低了外观设计专利信息的检索、分析和挖掘的效率。近年来，基于图像内容的检索技术(CBIR)已开始在国内外逐渐使用，目前国内基于CBIR技术的外观设计专利检索系统主要有：国家知识产权局开发的中国外观设计专利智能检索系统(WWW.DISC.GOV.CN/)和由发明人开发的面向广东省重点行业外观设计专利图像智能检索服务平台(WWW.GDZL.GOV.CN)。这两个系统大大提高了外观设计专利检索系统的效率。但是目前，这些系统仍然基于台式计算机(PC)的人机交互方式，主要通过文本(关键字)输入或者图片上传等方式完成交互。随着移动互联网的快速发展和智能手机、平板电脑等移动终端的大量涌现，这种文本输入和图像上传的交互方式明显不能满足用户需求，不够人性化，用户的交互体验不高，已经直接影响到用户对外观设计专利信息的利用。在当前，整个社会的知识产权意识已大幅提高，各种通信技术也非常发达，人们的信息传递速度已得到了惊人的发展，在快速发展的社会环境中，用户对外观专利信息的应用能力有提出了 一个新的要求，他们期望更友好的人机交互，期望能够在移动互联网中获取随时随地的服务。如在产品展会上，用户期望通过手机拍摄某个产品，即时地查看该产品的知识产权信息；在手机上网购物时，用户期望根据某一个产品图像检索出相似产品等。利用移动终端提供更友好的人机交互功能，在移动互联网中“随时随地”地即时利用外观专利信息是人们对外观专利的应用服务提出的一个更高要求。
发明内容
本发明的目的在于针对目前外观设计专利检索过程中交互方式单一和检索效率不高的现状，提供一种外观设计专利即时检索系统，本发明可以利用移动终端拍摄产品图，即可检索到与产品相似的外观设计专利图，使得外观设计专利检索的人机交互性和效率大大提高。
本发明的另一目的在于提供一种方便实用的外观设计专利即时检索方法。
本发明的外观设计专利即时检索系统，包括人机交互模块、专利图像采集模块、专利图像处理模块、专利图像检索模块、专利信息存储模块和通信模块，其中专利图像采集模块的信号输出端与专利图像处理模块的信号输入端连接，专利图像处理模块的信号输出端与专利图像检索模块的信号输入端连接，专利图像检索模块与专利信息存储模块连接；
图像采集模块用于目标对象的图像；
图像处理模块用于提取目标对象的形状、纹理、结构和颜色信息，并以数据格式记录保存；
专利图像检索模块，用于从专利信息存储模块中查找出与图像处理模块提取的最相似的若干专利图及相关专利信息；
专利信息存储模块用于存储外观设计专利的文本信息和图像信息，以及根据图像处理模块得到的专利图像特征信息。
上述图像采集模块还连接有人机交互模块，人机交互模块用于用户输入操作指令、采集图像的显示和检索结果的显示。
上述专利信息存储模块包括有专利信息库及专利图像特征库。上述图像采集模块是图像拍摄装置。
本发明外观设计专利即时检索系统的检索方法，包括如下步骤：
1)图像采集模块采集目标对象的图像；
2)图像处理模块提取目标对象的形状、纹理、结构和颜色信息，并以数据格式记录保存，并把这些数据通过通信模块传输给专利图像检索模块；
3)专利图像检索模块从专利信息存储模块中查找出与图像处理模块提取的最相似的若干专利图及相关专利信息作为检索结果；
4)专利信息存储模块存储外观设计专利的文本信息和图像信息，以及根据图像处理模块得到的专利图像特征信息。
上述图像采集模块根据人机交互模块输入的操作指令采集图像。
上述第二步中把特征向量通过通信模块发送给专利检索WEB服务器，专利检索WEB服务器接受到特征向量后启用专利图像检索模块，专利图像检索模块从专利信息存储模块中检索出最相似的若干专利作为检索结果，将检索结果发送给人机交互模块。
上述专利图像检索模块检索时利用图像中目标的形状、纹理、结构和颜色中的一种或者多种组合进行检索。
本发明专利基于采用即拍即查的方式，为外观设计专利检索提供了一个友好的交互方式，用户通过本发明专利，利用带有拍摄功能和 通信功能的移动终端可以随时随地地拍摄设计图或实物图，即可实现专利库中与拍摄的图相似的专利信息。避免了之前必须经过PC端上传图像的繁琐过程，同时，也避免了必须用文字描述图像的检索方式，大大提高了外观设计专利的检索精准度。因此，本发明专利有助于提高外观设计专利检索效率和用户体验。
附图说明
图1为外观设计专利即时检索系统的总体结构图。
图2为外观设计专利即时检索方式的流程图。
图3为一个利用外观设计专利即时检索系统的一个示例图。
图4为利用外观设计专利即时检索系统进行检索的一个实例。
具体的实施方式
下面结合实施示例和附图进一步阐述本发明所述的系统和方法。如图1所示，本发明的外观设计专利即时检索系统包括人机交互模块、专利图像采集模块、专利图像处理模块、专利图像检索模块、专利信息存储模块和通信模块，其中专利图像采集模块的信号输出端与专利图像处理模块的信号输入端连接，专利图像处理模块的信号输出端与专利图像检索模块的信号输入端连接，专利图像检索模块与专利信息存储模块连接；
图像采集模块用于采集目标对象的图像；
图像处理模块用于提取目标对象的形状、纹理、结构和颜色信息，并以数据格式记录保存；图像处理模块包含图像特征计算和专利图像检索。其中，图像特征计算子模块主要计算图像的形状、纹理、结构和颜色特征。图像处理模块可以根据专利号从数据模块中获取相关的专利信息。
专利图像检索模块，用于从专利信息存储模块中查找出与图像处理模块提取的最相似的若干专利图及相关专利信息；专利图像检索模块从数据模块中的专利图像特征库获取专利图像特征记录，然后计算所有记录与需检索图像的相似度。进一步，该记录包含了专利号和特征向量，相似度计算的输入是两个特征向量，输出的是一个实数。根据所有记录的特征向量与检索图像特征向量的相似度进行排序，确定相似度最高的前N(用户指定或者默认的一个值)个专利号。
专利信息存储模块用于存储外观设计专利的文本信息和图像信息，以及根据图像处理模块得到的专利图像特征信息。专利信息存储模块包含了外观设计专利信息库和外观设计专利图像特征库。外观设计专利信息库包含外观设计专利的文本信息和图像信息，外观设计专利图像特征库包含了所有的外观设计专利图像、表示专利图像的形状、纹理、结构和颜色特征特征向量、以及对应的专利号。
上述图像采集模块还连接有人机交互模块，人机交互模块用于用户输入操作指令、采集图像的显示和检索结果的显示。
通信模块用于专利图像处理模块和专利图像检索模块之间、人机交互模块与专利图像检索模块之间的数据发送和接收。
图2是本发明专利中的流程图。首先用户进入人机交互模块的人机交互界面，通过操作按钮选择进行即时搜索，当选择即时搜索时，可对需要检索的目标进行拍摄，然后将目标图像提交，即可得到检索结果，即与图像中目标相似的专利号和专利图像。需要说明的是，用户可利用检索结果中的专利号进一步查询相关的专利信息。
图3是本发明专利的一个的具体实施案例。本实施案例以中国家具外观设计专利为主要内容，在该案例中，智能手机、平板电脑等 移动终端同时具有人机交互、图像采集和通信功能。移动终端和WEB服务器构成通信模块，应用处理服务器负责图像处理及外观专利检索模块，外观设计专利信息库存储中国家具外观设计专利的全部信息，外观设计专利图像特征库存储着中国家具外观设计专利所有图像的特征向量和对应的专利号。用户在移动终端选择即时检索功能，即拍摄感兴趣的目标(如某一家具实物或者设计图)，图像采集后，由于图像太大，且存在图像中存在干扰较大的背景，图像特征提取模块先去除背景，然后将图像进行归一化处理，最后提取图像的形状、纹理、结构和颜色特征，并通过移动终端将描述上述信息的特征数据发送WEB服务器，相比图像而言，这些用来描述图像的特征数据量大大减少，因此传输特征向量比传输图像的通信流量大大减少。WEB服务器接受到检索请求后，将请求发送给应用服务器，应用服务器启动专利图像检索模块，从外观设计专利图像特征库中读取图像记录，并计算专利图像特征向量和提交的图像特征向量的相似度，然后通过对所有记录的相似度进行大小排序，确定前50个最相似的专利图像及其专利号，根据这50个专利号从外观设计专利数据库中获取相应的专利图像返回给WEB服务器，WEB服务器将这些数据返回给移动终端，用户在移动终端上即可察看到与提交图像相似的外观设计专利图。用户也可点击外观设计专利图或者专利号进一步获取该专利的全部信息。
图4是利用图3系统进行检索的实际效果流程图。
应当说明的是：上述的实施示例是为了进一步说明本发明专利的技术方案而非对其限制，对实施示例的具体实施环节进行修改或者部分即时特征进行等同替换，而不脱离本即时方案的精神，均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围内。