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拿走不谢!一文了解增强现实技术(AR)专利状况

2023-02-05 18:27:11 1381

摘要:增强现实技术(AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术应用,通过电脑等科学技术,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的...

增强现实技术(AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术应用,通过电脑等科学技术,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道和触觉等),模拟仿真后再把真实世界与电脑图形多重合成在一起,使用户通过头盔显示器,达到超越现实的感官体验。笔者从专利视角对该领域专利申请情况进行检索分析,以期为行业提供参考。

AR专利申请量逐年增长

在incopat专利库中,笔者以“增强现实”以及“augmentedreality”索引,可以得到增强现实技术的相关专利数据。根据专利统计结果的分析,我们可以从宏观层面把握分析对象在各时期的专利布局变化,专利公开和专利申请相比有一定滞后。在2017年至2018年间相关专利申请量达到顶峰,这也表明在此期间,增强现实技术发展最为火爆。

根据分析对象在不同技术方向专利申请量的分布情况和发展趋势来看,在国际专利分类号G06F下,电数字数据处理领域增强现实技术相关申请数量占比最大,达6.586万件。

根据分析对象的各主要技术方向在不同国家或地区的数量分布情况,通过对比分析,我们可以掌握重要技术方向在全球范围内的主要技术来源国。在全球增强现实技术的专利申请中,我国位列第二,可见,我国紧跟时代步伐,发展新兴热门科技。根据检索数据,当前中国的增强现实技术相关专利申请人中,华为技术有限公司提交的专利申请量最大,约6500件。

从基础研究走向后端应用

笔者通过专利检索库,对增强现实技术相关专利进行了检索,研究1990年至2021年期间增强现实技术相关发明的技术发展进程。

增强现实技术最早于1990年提出,随后其专利申请量逐渐增多。1990年至2010年期间,由于增强现实技术还处于发展起步阶段,该领域全球专利申请总量较少。其中,公开号为CN101571748A的专利申请公开了一种基于增强现实的脑机交互系统,将可穿戴式脑机接口(BCI)用于增强现实环境,并通过人机交互技术优化性能和效率。其结合无线通信技术,开发可穿戴式BCI系统,创建一个融合真实世界和虚拟现实的增强现实环境,将可穿戴式BCI用于该环境,设计各类BCI提供所需的诱发、刺激、提示功能和应用操作的虚拟界面,将虚拟环境融合到外界的真实环境中,实现BCI的精确控制。同时将各类脑电仪(EEG)信号整合到一个BCI系统中,研究在执行任务过程中各类信号的切换与协作关系,进一步研究BCI在增强现实环境中人机交互技术,将BCI输出与人机界面范式结合,使交互得到优化,提高系统性能和效率。上述研究为BCI在真实环境中的应用奠定了一定基础。

2011年至2012年期间,增强现实技术与云计算技术相结合的研究发展起来;2013年至2014年期间,增强现实技术的应用较多集中在各种现实生活场景或游戏场景中,以提高人类感官体验;2015年至2016年期间,增强现实技术结合智能眼镜和投影技术的发明渐渐发展;2017年至2018年期间,增强现实技术相关专利申请量达到峰值,其专利技术内容除了将增强现实技术应用到学习系统中,还出现了通过增强现实技术实现人与人之间的沟通的新型模式;2019年至2020年期间,增强现实技术的应用使得虚拟视听说、导航定位以及智能眼镜的发展更为成熟。其中,公开号为CN109064552A的专利申请公开了一种文物虚拟修复系统,其包括虚拟现实(VR)眼镜和投影仪,所述VR眼镜呈现虚拟修复工作台,运用虚拟现实进行对象展示、交互操作、三维立体、交互维度等操作,在虚拟空间进行文物修复动画视图的模拟操作,而投影仪则显示实时操作画面。

至2021年,运用增强现实技术进行图像处理、投影制作以及构建模拟训练系统日趋成熟。其中,公开号为CN110824611A的专利申请公开了一种均匀性补偿方法、光波导系统及增强现实设备,所述光波导包括第一光波导与第二光波导,其提供的一种均匀性补偿方法、光波导系统及增强现实设备,解决了现有技术中由于光波导设计和加工误差导致耦出区域亮度不同、图像不均匀的问题。公开号为CN110109319A的专利申请公开了增强现实可调透明投影屏及投影方法和制作方法,该投影屏顺次包括AG防眩玻璃、全息投影膜、聚合物分散液晶(PDLC)可调光膜、单向透视膜和超白玻璃。该投影方法为AG防眩玻璃一侧朝向投影仪,超白玻璃一侧朝向室外,观察者从AG防眩玻璃侧观看,投影仪投出的光线在全息投影膜一次成像,投影仪投出的光线在PDLC可调光膜二次成像,当超白玻璃一侧光线较亮时,调节PDLC可调光膜的雾度,使观察投影效果和透视效果至最佳状态。该制作方法是在AG玻璃表面贴全息投影膜、在超白玻璃表面贴单向透视膜、光学部件集成和光学组件组装。公开号为CN109875583A的专利申请公开了一种基于AR技术的疲劳驾驶检测系统及方法,该系统包括:AR设备用于在路况视频图像中识别障碍物,以设定频率闪烁显示于汽车的前挡风玻璃相应位置处,作为驾驶者的诱发脑电信号的激励信号;脑电信号采集设备,用于采集所述驾驶者的EEG信号;疲劳状态判断模块,用于根据EEG信号判断驾驶者的疲劳状态。其实现了在通过驾驶者的EEG信号判断驾驶者的疲劳状态前不需进行模型的训练,大大提高了驾驶者疲劳状态检测方案的可行性。

综上,笔者通过对增强现实技术的研究和应用分析可以看出,增强现实技术已逐步从研究领域走向应用领域。目前的研究及专利申请必将推动增强现实技术的进一步发展。相信不久的将来,增强现实技术会有更广泛的应用,这将使人们和计算机之间能够更加自然和有效地交互。与此同时,对增强现实专利申请的研究可以帮助研发人员把握该领域的技术现状,同时还提高了专利申请的质量和效率。(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心福建分中心 艾瑶瑶)

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