基于图像预处理的外观专利检索系统

本发明涉及专利检索技术领域，具体的，涉及一种基于图像预处 理的外观专利检索系统。

随着经济全球化的深入发展和知识经济的蓬勃兴起，专利发展水 平已成为衡量一个地区综合实力、发展能力和核心竞争力的战略性标 志。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，是增强企业竞争力的重要因素。

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，外观专利图像是 表达外观设计专利内容的主要载体。面对数以百万的外观设计专利图 像，如何快速、有效地查感兴趣的外观设计专利是目前外观设计专 利应用面临的一个重要问题。

目前，出现了许许多多基于图像的外观专利检索系统及检索方 法，但由于图像预处理结果不理想，造成提取的图像特征可信度低， 从而降低了匹配可靠性。因此，有必要针对外观专利检索系统的图像 预处理进行进一步的改进，以避免上述缺陷。

为了解决上述基于图像的外观专利检索系统及检索方法中存在 因图像预处理结果不理想，造成提取图像特征可信度低，从而降低匹 配可靠性的技术问题，本发明提供一种基于图像预处理的外观专利检 索系统，所述基于图像预处理的外观专利检索系统通过预处理待检索 的外观专利图像，提高了提取的待检索的外观专利图像特征的可靠性 和匹配的可靠性。

本发明提供一种基于图像预处理的外观专利检索系统，包括图像 采集模块、图像预处理模块、特征分类提取模块、匹配模块、数据库 模块及显示模块，所述图像采集模块、所述图像预处理模块、所述特 征分类提取模块、所述匹配模块及所述显示模块依次通信连接，所述 数据库模块分别与所述匹配模块和所述显示模块通信连接，所述图像 预处理模块处理所述图像采集模块输入的图像信号，并将所述图像预 处理模块处理后的图像信号发送给特征分类提取模块。

在本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索系统一较佳实 施例中，所述图像预处理模块包括图像几何变换单元、图像去噪单元、 图像复原单元、图像增强单元及图像归一化单元；

所述图像几何变换单元采用三次内插法确定校正空间各像素的 灰度值；

所述图像去噪单元采用非线性滤波法去除图像背景噪声和减少 图像传输过程中参杂的噪声；

所述图像复原单元采用维纳滤波复原法校正各种原因所造成的 图像退化；

所述图像增强单元采用Gabor滤波增强法对图像中的信息有选 择地加强和抑制；

所述图像归一化单元采用基于图像像素的归一化算法获取具有 不变性质的图像。

在本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索系统一较佳实 施例中，所述特征分类提取模块包括形状特征提取单元、图案特征提 取单元及颜特征提取单元；

所述形状特征提取单元用于图像的形状特征的提取，并转化为特 征值；

所述图案特征提取单元用于图像的图案特征的提取，并转化为特 征值；

所述颜特征提取单元用于颜特征的提取，并转化为特征值。

在本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索系统一较佳实 施例中，所述数据库模块包括外观专利库单元和外观专利图像特征库 单元，所述外观专利库单元储存外观专利图像和外观专利信息，所述 外观专利图像在所述图像预处理模块的基础上，由所述特征分类提取 模块提取外观专利图像的形状特征、图案特征和颜特征的特征值， 并储存于所述外观专利图像特征库单元。

相较于相关技术，本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索 系统具有以下有益效果：

一、所述图像预处理模块处理所述图像采集模块输入的图像，是 为了消除图像中无关紧要的信息，恢复有用的真实的信息，增强相关 信息的可检测性和最大限度地简化所需的图像，从而增加图像特征提 取的可靠性和匹配的可靠性。

二、所述图像几何变换单元采用三次内插法确定校正空间各像素 的灰度值，不仅效果最好，而且精度最高。

三、所述图像去噪单元采用非线性滤波法去除图像背景噪声和减 少图像传输过程中参杂的噪声，所述非线性滤波法能在图像的任何位 置上进行相同的运算，而不考虑图像位置或空间的变化，并且考虑到 了人的视觉标准和最佳滤波准则，从而提高了图像分辨率和边缘保护 能力。

四、所述图像复原单元采用维纳滤波复原法校正各种原因所造成 的图像退化，避免了高频范围内噪声的强化。

五、所述图像增强单元采用Gabor滤波增强法对图像中的信息有 选择地加强和抑制，Gabor滤波增强法综合考虑到了图像的方向特性 和频率特性，使得图像真实接近图像的特征，以便于特征提取和匹配。

六、所述图像归一化单元采用基于图像像素的归一化算法获取具 有不变性质的图像，在消除或减弱某些因素或变换对图像一些性质的 影响的同时，避免了图像背景灰度图像力矩计算的误差和对图像质量 要求高的问题。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在 不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图， 其中：

图1是本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索系统的结 构框图；

图2为图1所示基于图像预处理的外观专利检索系统的图像预处 理模块的结构框图。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1及图2，其中，图1是本发明提供的基于图像预 处理的外观专利检索系统的结构框图，图2为图1所示基于图像预处 理的外观专利检索系统的图像预处理模块的结构框图。所述基于图像 预处理的外观专利检索系统1包括图像采集模块11、图像预处理模 块12、特征分类提取模块13、匹配模块14、数据库模块15及显示 模块16，所述图像采集模块11、所述图像预处理模块12、所述特征 分类提取模块13、所述匹配模块14及所述显示模块16依次通信连 接，所述数据库模块15分别与所述匹配模块14和所述显示模块16 通信连接。

所述图像预处理模块12包括图像几何变换单元121、图像去噪 单元122、图像复原单元123、图像增强单元124及图像归一化单元 125。

所述图像几何变换单元121采用三次内插法确定校正空间各像 素的灰度值。

所述图像去噪单元122采用非线性滤波法去除图像背景噪声和 减少图像传输过程中参杂的噪声。

所述图像复原单元123采用维纳滤波复原法校正各种原因所造 成的图像退化。

所述图像增强单元124采用Gabor滤波增强法对图像中的信息有 选择地加强和抑制。

所述图像归一化单元125采用基于图像像素的归一化算法获取 具有不变性质的图像。

所述特征分类提取模块13包括形状特征提取单元131、图案特 征提取单元132及颜特征提取单元133，所述形状特征提取单元 131、所述图案特征提取单元132和所述颜特征提取单元133分别 用于图像的形状特征、图案特征和颜特征的提取，并转化为一组特 征值。

所述数据库模块15包括外观专利库单元151和外观专利图像特 征库单元152，所述外观专利库单元151储存外观专利图像1511和 外观专利信息1512，所述外观专利图像1511在所述图像预处理12 的基础上，由所述特征分类提取模块13提取所述外观专利图像1511 的形状特征值1521、图案特征值1522和颜特征值1523，并储存于 所述外观专利图像特征库单元152。

本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索系统1的检索过 程为：

当需要用图像作为检索式检索外观专利时，首先，用户操作所述 图像采集模块11采集待检索外观专利图像，并将采集到的待检索外 观专利图像输送给所述图像预处理模块12，所述图像预处理模块12 处理待检索外观专利图像，并将处理后更适合特征提取的待检索外观 专利图像输送给所述特征分类提取模块13，所述特征分类提取模块 13提取待检索外观专利图像的形状特征、图案特征和颜特征的特 征值，并将该组特征值输送给所述匹配模块14，所述匹配模块14通 过访问外观专利图像特征库单元152已储存的图像特征值，与从所述 特征分类提取模块13输送过来的待检索外观专利图像的一组特征值 进行匹配计算，并按照匹配度大小进行排序，进而从外观专利库151 中到相应的外观专利图像1511和外观专利信息1512，并输送给所 述显示模块16。

相较于相关技术，本发明提供的基于图像预处理的外观专利检索 系统1具有以下有益效果：

一、所述图像预处理模块12处理所述图像采集模块11输入的图 像，是为了消除图像中无关紧要的信息，恢复有用的真实的信息，增 强相关信息的可检测性和最大限度地简化所需的图像，从而增加图像 特征提取的可靠性和匹配的可靠性。

二、所述图像几何变换单元121采用三次内插法确定校正空间各 像素的灰度值，不仅效果最好，而且精度最高。

三、所述图像去噪单元122采用非线性滤波法去除图像背景噪声 和减少图像传输过程中参杂的噪声，所述非线性滤波法能在图像的任 何位置上进行相同的运算，而不考虑图像位置或空间的变化，并且考 虑到了人的视觉标准和最佳滤波准则，从而提高了图像分辨率和边缘 保护能力。

四、所述图像复原单元123采用维纳滤波复原法校正各种原因所 造成的图像退化，避免了高频范围内噪声的强化。

五、所述图像增强单元124采用Gabor滤波增强法对图像中的信 息有选择地加强和抑制，Gabor滤波增强法综合考虑到了图像的方向 特性和频率特性，使得图像真实接近图像的特征，以便于特征提取和 匹配。

六、所述图像归一化单元125采用基于图像像素的归一化算法获 取具有不变性质的图像，在消除或减弱某些因素或变换对图像一些性 质的影响的同时，避免了图像背景灰度图像力矩计算的误差和对图像 质量要求高的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。