中国智能电视姿势识别专利分析

刘振宇 管泉 刘瑾 赵霞

（青岛市科学技术信息研究所，山东 青岛 266003）

中国智能电视姿势识别专利分析

刘振宇 管泉 刘瑾 赵霞

（青岛市科学技术信息研究所，山东 青岛 266003）

综合运用Innography、TDA等多种分析工具，对国家知识产权局专利信息分析系统（PIAS）中的应用于智能电视的中国姿势识别专利进行趋势及创新技术人才等研究分析。针对研究发现的中国智能电视姿势识别技术正处于技术成长期，国外企业领先，国内企业核心竞争力不强，创新人才和团队分散薄弱等情况，提出了针对性的建议。

智能电视；手势识别；姿态识别；专利分析；PIAS

1 概述

姿势识别技术是指运用数学算法来分析外部摄像头/传感器捕获的人体或身体各个部位的姿态或运动，结合使用的软件环境，判断姿态或动作的操作意图，并执行对应操作的技术[1]。姿态识别的对象是静态系统，主要是识别人体整体或者某一部位的姿势。根据识别对象的不同，可分为手形识别、体势识别、头部姿态识别等；动作识别是识别人体运动的动态过程，比如人体的动作识别、步法识别以及手势识别等[2]。

随着计算机、传感技术的发展，各类电子产品不同程度地朝着智能化方向发展，而人们希望可以方便、自然地利用人类熟知的方式使用电视，并能够使电视准确无误地感知包括声音、手势/姿势语言、面部表情等方式，实现虚拟的人机交互。

本文希望通过对中国智能电视的姿势识别专利总体趋势、创新人才等分析，为中国智能电视姿势识别技术研究和产业的发展提供参考借鉴。

2 中国智能电视姿势识别专利利分析

中国智能电视姿势识别专利在PIAS专利数据库中检索，并利用TDA[3]、Thomson Innovation[4，5]、excel、Innography[6，7]等工具进行专利分析。通过对检索数据的清洗、申请人与发明人合并，至2014年4月底，中国智能电视姿势识别相关专利数量1188件。

2.1 申请趋势

由中国专利申请年度变化情况(图1)可以看出，2000年前，中国姿势识别专利技术处于萌芽期，随着姿势识别技术不断创新和中国巨大市场的潜在需求，2000年至2011年，中国专利申请量呈现逐步增长的态势(因专利申请与公开的年限要求，2011年后数据仅作参考)，现正处于高速成长阶段。

图1 中国智能电视姿势识别专利趋势

2.2 技术领域

通过对中国智能电视姿势识别专利超过20件的技术进行研究，目前，中国智能电视姿势识别专利技术主要集中在用于将所要处理的数据转变成为计算机能够处理的形式的输入装置和用于将数据从处理机传送到输出设备的输出装置(G06F3)、用于阅读或识别印刷或书写字符或者用于识别图形(G06K9)以及电视系统的零部件(H04N5)、可选的内容分发如交互式电视，视频点播(H04N21)等技术，专利数量超过了百件，其中G06F3技术以573件专利遥遥领先，其它技术则相对较弱。

2.3 申请人分析

在中国的前十名申请人中，外国公司占6家，依次为索尼、微软、三星、诺基亚、LG、飞利浦，国内公司4家，分别为TCL、康佳、长虹、海信，但除了TCL位居第三外，国内其他公司均靠后，海信名列第十位。表明国外公司占据优势，并纷纷抢占中国市场。

在中国的四家公司中，虽然康佳名列第二，但目前尚未生产姿势识别的电视，但不排除康佳将进行姿势识别电视的战略布局；长虹推出了语音识别电视，支持姿势识别技术，但在姿势识别电视方面不具优势；而排名第一的TCL通过吸收借鉴其它姿势识别技术，先后生产了多个系列的姿势识别电视，占有一定的市场，具有较强竞争力，2014年6月，TCL宣布将推出基于Firefox OS操作系统的新一代智能电视；海信与eyeSight联合开发出新款的Android智能电视XT710，集合智能手势操作，并与Flextronics联合开发全球首个针对智能电视深度定制的操作系统——海信AndroidTV Pro(“海安”)，支持语音、手势、人脸识别，并推出基于该操作系统的四大系列智能电视。海信XT880的4K系列支持手势识别、语音控制、人脸控制等多项功能，海信LED50EC660X3D智能3D电视支持语音控制以及手势识别，占有一定市场份额。

2.4 申请地域分析

在所有姿势识别相关中国专利中，近7成的中国专利申请来自国内本土机构。而国内区域申请情况表明，国内技术实力分散薄弱，国内各省市技术研发排名中，广东省以中国专利总量的20%领先，北京(13%)位列第二，之后为上海、江苏、四川、山东、中国台湾。

中国专利总量的32%来自国外机构的申请，其中美国、日本占据国外在中国专利申请总量的72%，表明了两国对中国市场十分看好，韩国以国外在中国专利申请总量的12.5%居第三。

2.5 重要专利

采用Proquest Dialog公司的Innography专利分析平台，进行重要专利筛选工作。Innography具有专利强度分析功能，其建立的专利指标体系包括专利引证次数和被引次数、专利族数量、权利要求项数量、专利涉及诉讼案件数量及赔偿金额、专利从申请到公开的时间、专利年龄、专利异议和再审查、专利分类等十几个指标，并赋予不同的权重计算而成。我们希望通过使用Innography的专利强度分析，可以从海量专利数据中寻找关键专利、核心专利。由于没有专利强度为80-100%的较强技术专利，因此列出了专利强度为50-70%的技术专利，详见表1。

表1 中国智能电视姿势识别重要专利(强度为50-70%)

序号 公开号 标题 申请人 发明人3 CN10172 9808一种电视遥控方法及用该方法遥控操作电视机的系统邵诗强CN10146 5957 4 5 6 7一种虚拟三维场景中实现遥控互动的系统CN10165 7825上海文广新闻传媒集团应旭峰刘建宏；吴晓东；周忆垚；尚峰；李辉石；范金慧；陈杰；顾礼华；高笑峰CN11653 39一种鼠标指针定位装置TCL集团股份有限公司李树人李树人根据深度图对人形进行建模普莱姆传感有限公司CN17582 05轻击手势微软公司亚历山大·什蓬特；塔米尔·贝利纳；奥伦·莫尔；德米特里·赖斯；日瓦·亨德尔；杰弗里·达诺维茨；米歇尔·施皮格尔马赫E·K·里马斯－里比考司卡斯；J·W·佩蒂洛斯；L·B·基利；M·R·勒纳；R·J·贾勒特；R·邓肯；S·维基

2.6 申请人与发明人合作网络分析

中国专利申请人合作关系分析表明，中国专利申请机构/个人注重专利保护，仅为申请机构内部研究团队/人员合作，没有与其他机构的合作关系。

2.7 主要发明人及其技术分析

中国涉及的智能电视姿势识别专利主要机构有TCL、康佳、长虹、海信等公司。

2.7.1 TCL

TCL近三年研发人员情况见表2；主要研发团队有邵诗强团队以及卢伟超团队。由表2及研发团队可见，TCL正在加快姿势识别技术的研发人员投入。

表2 TCL近三年姿势识别研发人员变化情况

邵诗强研发团队(图2)：邵诗强为TCL集团工业研究院H5TV项目负责人，付东为TCL集团工业研究院总监。除了邵诗强、付东及刘纹高外，其余人员为近三年新加入研发人员，目前，该团队涉及的研究方向主要有二维姿势跟踪识别技术、三维手势识别装置和识别方法、手势交互命令识别技术等。

卢伟超研发团队(图3)：核心人员为卢伟超，其余人员均为近三年新增研发人员，该团队研究主要涉及人的姿态识别技术。

图2 邵诗强姿势识别研发团队(TCL)

图3 卢伟超姿势识别 研发团队(TCL)

2.7.2 康佳

陈大研发炜团队(图4)：陈大炜，华中科技大学计算机博士，主要研究方向为虚拟现实、可视化仿真和交互设计等。现为康佳集团研究院游戏设计部门经理，负责三维网络游戏关键技术和新一代人机交互系统的研发工作。涉及的具体技术领域为人机交互系统及其实时手势跟踪处理技术、基于深度图像感应的肢体动作识别技术、非接触式手势控制设备及其锁定和解锁技术以及支持手势遥控的电视机等。

荣玮研发团队(图5)：该团队以康佳研究所副所长荣玮为核心，主要研究手势控制操作游戏技术和手势手套识别控制技术等。

图4 陈大炜姿势识别研发团队(康佳)

图5 荣玮姿势识别 研发团队(康佳)

2.7.3 长虹

在姿势识别技术研发能力较弱，主要有“智慧家庭”项目经理刘柏良为主的团队(图6)以及其他个人，涉及的研究有基于动作识别的情景分享技术以及李平手势控制电视技术、宋立立与贾汇东研究的仿3D手势识别技术等。

图6 刘柏良姿势识别研发团队(长虹)

2.7.4 海信

马亮研发团队(图7)是海信较早研究姿势识别的研发团队，近三年中，虽然刘卫东和翁冬冬已不涉及该技术领域，但另有5名新人加入，表明该团队的研发实力正在不断增强。

成刚研发团队(图8)均为新增研发人员，主要研究基于表情控制的智能电视姿势识别技术，包括一种智能电视的播放控制方法及装置、一种智能电视的显示控制方法及装置以及终端的界面生成方法和装置。

图7 马亮姿势识别研发团队(海信)

图8 成刚姿势识别研发团队(海信)

3 结论及建议

通过上述专利分析以及产业情况研究分析，得到如下结论：

(1)中国智能电视姿势识别技术正处于技术成长期，技术发展不均衡。

从中国姿势识别专利申请总体趋势来看，智能电视姿势识别技术最早出现在上世纪80年代，目前正处于技术成长期，涉及的主要技术为计算机数据的输入输出装置、图形识别以及交互电视及其零部件等技术，其它技术较薄弱。

(2)中国智能电视姿势识别专利申请中国内地占近七成，其中广东省独占鳌头，北京位列第二。

近七成的中国专利申请来自国内本土机构，广东省以中国专利总量的20%独占鳌头，北京以13%位列第二，之后为上海、江苏、四川、山东等地。来自国外机构的中国专利申请中，美国、日本仍独占鳌头，占国外在中国申请专利总量的72%，韩国则以12.5%居第三。

(3)国内智能电视姿势识别领衔企业有TCL、康佳、长虹、海信等，但企业技术较弱，核心竞争力不强，主要是借力发展。

在中国申请的姿势识别专利企业中，前十名依次为索尼、微软、TCL、三星、诺基亚、LG、飞利浦、康佳、长虹、海信。国内姿势识别相关企业主要有TCL、康佳、长虹、海信，虽然有着一定的技术，但技术质量不高，且转化能力不强，总体上是合作发展模式。如康佳，虽然有相关专利技术，但仍未推出具有姿势识别的智能电视；TCL、海信均通过吸收借鉴EyeSight等姿势识别技术生产姿势识别电视；海信与和Flextronics联合开发全球首个针对智能电视深度定制的操作系统——海信AndroidTV Pro(“海安”)。

(4)国内智能电视姿势识别专利主要发明人为吴冠廷、邵诗强、戴琼海、王嘉、鲍东山等。

国内主要发明人中，德信互动科技(北京)有限公司的吴冠廷主要涉及的技术为体感换装及手势识别匹配，TCL的邵诗强主要涉及的技术为三维手势识别、手势的交互命令识别、手势图像的处理以及基于掌心测距的指尖检测；清华大学的戴琼海主要涉及的技术为三维模型的手势跟踪计算、基于多深度图的非刚体三维重建、手势识别控制；北京新岸线网络技术有限公司王嘉、鲍东山主要涉及的技术为体感交互、基于三维动作的非接触式操作、指点类型的识别、种机器视觉的手写识别、三维显示空间虚拟操作等。

依据以上研究结论，为促进中国智能电视姿势识别技术的发展，建议如下：

(1)进一步优化我国智能电视姿势识别技术产业的发展环境

应制定智能电视相关政策，通过政策的引导，制度的创新，逐步推动建立政府为导向的产业投融资基金，发挥财政性资金对社会资本的带动作用，打造有利于产业发展的金融体系，进一步加强对智能电视姿势识别相关核心技术、部件和设备等投入力度，支持产业的自主创新。

(2)加强智能电视姿势识别技术创新人才培育工作

充分发挥高校、软件园等科研机构的人才技术优势，培育专门的姿势识别技术人才，为智能电视姿势识别技术研发增添新鲜血液。

(3)增强智能电视姿势识别核心技术突破

加强技术研发的投入，突破智能电视姿势识别的核心关键技术，提高技术自主创新能力，掌握市场主动权。增强智能电视姿势识别技术的引进合作。要积极加强与相关机构人员的合作，引进先进技术，弥补自身不足，可与Timothy Pryor、PrimeSense、Crunchfish、Brandfirst等具有较强技术优势的机构合作，借鉴其技术优势，突破技术限制。

(4)智能电视姿势识别企业应加快建设专用的服务网络。

精心推出适合智能电视姿势识别的应用程序App商店和OTT服务等，逐步建立强大的市场营销和销售网点，提高服务质量与水平，提升姿势识别智能电视的整体竞争力。

[1]CVIA/ZNDS04—2014，人机交互技术规范[S]

[2]黄国范，李亚．人体动作姿态识别综述[J]．电脑知识与技术，2013(01):133-135．

[3]古震雨．TDA专利应用软件分析[J]．中国科技信息，2006(19): 309-311．

[4]刘文平．基于Thomson Innovation平台爆炸物核探测技术专利分析[J]．图书情报工作，2012(S2):245-248．

[5]汤姆森开发新的知识产权分析工具Thomson Innovation[J]．现代图书情报技术，2008(5):101-101．

[6]王旭，刘姝，李晓东．快速挖掘核心专利-Innography专利分析数据库的功能分析[J]．现代情报，2013，33(9):106-110．

[7]陆萍．Innography在学科核心专利挖掘中的应用研究[J]．图书馆工作与研究，2012(8):122-125．

PatentAnalysis of Gesture Recognition for Smart TV of China

Liu Zhenyu Guan Quan Liu Jin Zhao Xia
(Qingdao Institute of Scientific and Technical Information,Qingdao 266000,Shandong)

Using the analysis tools,such as TDA，Innography etc,this paper analyzes and studies the profiles of gesture recognition patent for Smart TV based on PIAS.The research concludes that China's smart TV gesture recognition technology is in the growth period,foreign enterprises are leading,domestic enterprises core competitiveness is not strong,innovative talents and teams are weaked and scattered,etc.According to this situation,it puts forward the corresponding suggestions.

smart TV;gesture recognition;posture recognition;patent analysis;PIAS

TP29

A

：1008-66609(2015)04-0029-04

刘振宇，男，河北滦县人，本科，工程师，研究方向：专利分析、情报研究等。

青岛市知识产权局项目“智能电视产业专利分析”，项目编号：2013Z—08。