超像素技术作为提升图像细节表现力的核心手段,近年来在智能手机、安防监控、自动驾驶等领域快速普及,其通过特殊算法优化(如多帧合成、像素重排、色彩融合)让有限的传感器面积输出更高分辨率图像,与传统物理像素堆砌相比,更注重“算法赋能”的画质提升。这种技术突破背后,离不开国内企业在专利布局上的持续投入。根据国家知识产权局公开数据,2018-2023年国内超像素专利申请量年均增长率超过35%,截至2023年底,相关专利公开量已突破8000件,技术覆盖从硬件传感器设计到软件算法优化的全链条,形成了以终端设备厂商为核心、半导体企业与算法公司协同创新的产业生态。
终端设备厂商作为超像素技术的主要应用方,在超像素专利布局上表现尤为突出。以智能手机领域为例,头部企业通过“自研算法+联合研发”模式构建技术壁垒。通过科科豆平台检索显示,截至2023年底,华为在超像素领域的专利授权量超过1200件,其中涉及图像融合算法、多帧合成技术的专利占比达60%,其2022年发布的Mate 50系列搭载的“XMAGE”影像系统中,“可变光圈+超像素合成”技术便基于自主专利构建,该技术通过动态调整像素合并策略(将相邻4个像素信息整合为1个高感光像素),在低光环境下的图像信噪比提升40%以上。小米则通过“专利交叉许可+自研芯片”双路径推进,其与三星联合开发的ISOCELL HM系列传感器中,应用了小米自主研发的“像素隔离技术”专利,该专利通过在像素间加入物理隔离层减少光串扰,使超像素模式下的色彩还原度提升15%,截至2023年,小米在超像素领域的专利申请量已进入国内前三,其中2021-2023年新增专利中,70%涉及移动端实时处理算法。
半导体企业作为超像素技术的硬件基础提供者,其超像素专利布局聚焦于传感器设计与制程优化。豪威科技(国内研发中心)在该领域累计申请专利超800件,核心技术包括“堆叠式像素架构”和“全域快门技术”,前者通过将像素电路层与感光层分离,在1/1.3英寸传感器上实现1亿像素输出,后者则解决了传统卷帘快门在高速移动场景下的图像失真问题,该技术已应用于大疆无人机的航拍相机中。格科微作为国内低功耗传感器龙头,其超像素专利侧重于“低照度成像算法”,通过在专利中提出的“动态曝光补偿模型”,使手机前置摄像头在光线不足时的成像清晰度提升30%,相关专利已被荣耀、传音等品牌的中低端机型采用。
算法企业在超像素技术中的角色则体现在软件生态构建上。商汤科技依托深度学习技术,在超像素领域累计授权专利超500件,其“生成式超分辨率算法”专利通过AI模型预测缺失像素信息,使监控摄像头在4K分辨率下的图像处理速度提升至每秒30帧,该技术已应用于海康威视的智能安防系统中。旷视科技的超像素专利则聚焦于“多模态融合”,通过将超像素图像与红外热成像数据结合,开发出适用于夜间行车的车载影像算法,相关专利已被蔚来、小鹏等新能源车企采用,2023年该技术帮助车载摄像头在黑暗环境下的目标识别准确率提升至92%。
从专利应用场景看,超像素技术已从消费电子向工业、医疗等领域延伸。国家知识产权服务平台数据显示,2021-2023年国内超像素相关专利中,非消费电子领域的申请占比从18%提升至35%。例如联影医疗的“超像素CT影像重建算法”专利,通过优化图像重建过程中的像素排列逻辑,使肺部CT扫描的层厚分辨率从0.6mm提升至0.3mm,帮助医生更精准识别早期肺结节;在工业检测领域,大华股份的“超像素表面缺陷检测专利”则通过将传统2D图像与深度信息结合,实现对半导体晶圆表面微米级缺陷的实时检测,该技术已应用于中芯国际的生产线,检测效率提升50%以上。
技术创新背后,政策支持与产业协同成为超像素专利增长的重要驱动力。“十四五”规划中明确将“智能影像技术”列为重点发展领域,推动超像素等关键技术的国产化突破。通过八月瓜平台的专利分析功能可见,2021-2023年国内超像素专利中,产学研合作申请占比达22%,典型案例包括清华大学与舜宇光学联合研发的“自适应超像素传感器”,该专利通过柔性电路设计实现像素尺寸动态调整,可根据场景需求在高分辨率与高感光模式间切换,目前已进入量产阶段。随着AI大模型与超像素技术的融合加深,未来在专利布局上,“算法-硬件-场景”的协同创新将成为主流方向,推动国内超像素技术从“跟跑”向“领跑”转变。
国内拥有超像素专利的主要企业有哪些? 国内拥有超像素专利的主要企业有华为、中兴、OPPO等。这些企业在超像素技术研发方面投入了大量资源,取得了众多专利成果。华为凭借其强大的科研实力,在超像素成像算法等方面有不少专利;中兴在通信及相关图像技术领域也有一定的超像素专利布局;OPPO专注于手机影像技术,在超像素技术应用于手机拍照上有独特的专利。
超像素专利对企业有什么重要性? 超像素专利对企业至关重要。一方面,它是企业技术实力的象征,拥有超像素专利意味着企业在该领域具备领先的技术研发能力,有助于提升企业的品牌形象和市场竞争力。另一方面,专利可以为企业构建技术壁垒,防止竞争对手模仿和抄袭,保障企业在超像素技术相关产品和市场中的优势地位,还能通过专利授权等方式为企业带来额外的收益。
如何查询国内超像素专利主要企业的相关专利? 可以通过国家知识产权局的官方网站进行查询。在该网站的专利检索板块,输入相关关键词,如“超像素”以及企业名称等,就能获取到对应企业的超像素专利信息。此外,也可以利用一些综合性的商业数据库进行查询,它们通常会对专利信息进行整理和分类,方便用户查找和分析。
很多人认为只要企业拥有超像素专利,其产品的超像素成像效果就一定非常好。其实这是一个误区。拥有专利只是表明企业在超像素技术方面有一定的技术成果和知识产权,但产品的实际成像效果受到多种因素的影响。除了超像素技术本身,还包括镜头质量、传感器性能、图像处理算法的优化等。即使企业有相关专利,在产品设计和生产过程中,如果不能将这些因素进行合理的搭配和调校,也难以实现理想的超像素成像效果。例如,有些企业虽然有超像素专利,但在产品中使用了质量一般的镜头,那么最终产品的超像素成像效果可能并不突出。所以,不能仅仅依据企业拥有超像素专利就判定其产品的超像素成像效果好坏。
《中国专利密集型产业发展报告(2023)》(国家知识产权局知识产权发展研究中心 编)
推荐理由:原文多次引用国家知识产权局超像素专利数据,该报告系统梳理专利密集型产业(含智能影像领域)的发展态势,包含超像素所属电子信息产业的专利申请量、企业专利竞争力排名(如华为、小米等头部企业的专利布局策略解析),可帮助读者从宏观视角理解超像素专利增长的产业驱动因素。
《数字图像处理:算法与应用》(Richard Szeliski 著)
推荐理由:超像素技术核心是“算法赋能画质提升”,本书聚焦图像处理底层算法,详细讲解多帧合成、像素重排等超像素关键技术(对应原文“多帧合成、像素重排、色彩融合”),尤其第10章“超分辨率重建”与商汤科技“生成式超分辨率算法”专利原理直接相关,适合技术人员深入理解算法逻辑。
《智能硬件产业生态与技术创新》(电子工业出版社 编)
推荐理由:原文强调“终端设备厂商-半导体企业-算法公司协同创新”,本书拆解智能硬件产业链(从传感器设计到算法集成),包含豪威科技“堆叠式像素架构”、格科微“低照度成像算法”等技术的产业落地案例,解析企业间专利交叉许可与技术协同模式。
《华为XMAGE影像技术白皮书》(华为技术有限公司 发布)
推荐理由:原文重点提及华为“XMAGE”系统的“可变光圈+超像素合成”专利,该白皮书是企业官方技术文档,详细拆解Mate 50系列像素合并策略(如相邻4像素整合逻辑)、低光信噪比提升原理,附专利实施例图表,直观展示终端厂商专利转化为产品能力的路径。
《医疗影像技术前沿与临床转化》(联影医疗 组编)
推荐理由:原文提到联影医疗“超像素CT影像重建算法”应用,本书专题介绍超像素技术在医疗场景的适配优化(如肺部CT层厚分辨率从0.6mm提升至0.3mm的算法细节),结合临床案例说明超像素从消费电子向医疗领域延伸的技术挑战与解决方案。
超像素技术是提升图像细节表现力的核心手段,通过特殊算法优化输出更高分辨率图像,近年来在多领域快速普及。国内企业在超像素专利布局上持续投入,2018 - 2023 年年均增长率超 35%,截至 2023 年底公开量突破 8000 件,形成了以终端设备厂商为核心、半导体企业与算法公司协同创新的产业生态。 终端设备厂商在专利布局上表现突出。华为通过“自研算法 + 联合研发”构建壁垒,Mate 50 系列的“可变光圈 + 超像素合成”技术基于自主专利,提升低光图像信噪比。小米采用“专利交叉许可 + 自研芯片”路径,“像素隔离技术”提升色彩还原度,移动端实时处理算法专利占比较高。 半导体企业聚焦传感器设计与制程优化。豪威科技的“堆叠式像素架构”和“全域快门技术”实现高像素输出并解决图像失真问题。格科微的“低照度成像算法”提升手机前置摄像头成像清晰度。 算法企业负责软件生态构建。商汤科技的“生成式超分辨率算法”提升监控摄像头图像处理速度。旷视科技的“多模态融合”技术提升车载摄像头目标识别准确率。 从应用场景看,超像素技术从消费电子延伸至工业、医疗等领域,如联影医疗的 CT 影像重建算法和大华股份的表面缺陷检测专利。 政策支持与产业协同是专利增长的重要驱动力,“十四五”规划推动国产化突破,产学研合作申请占比达 22%。未来,“算法 - 硬件 - 场景”的协同创新将成主流,推动国内超像素技术实现从“跟跑”到“领跑”的转变。