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摘 要 随着外观设计专利制度的发展，相应的检索在诸多领域起到越来越重要的作用。在现有外观设计专利数据模式下，研究者们付诸许多努力以期提高检索效率，但却已呈现边际递减效应。为了实现检索效率的提高，本文认为可将数字化全局信息作为外观设计专利数据基础，配合以拓扑性为主的多种方式协同检索，突破现有数据模式的局限性。
关键词 外观设计 检索 效率 全局信息 数据
作者简介：王川、赵亮、张梅，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心。
中图分类号：D923.4 文献标识码：A DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2018.09.344
一、引言
近年来，市场竞争已经逐渐呈现全球化态势，通过知识产权形成国际市场核心竞争力已经成为共识 。伴随着知识产权意识的提高，创新主体为了更充分全面地保护自己的权益，寻求外观设计专利保护已然成为必备之选。外观设计专利权评价报告的请求量呈指数型增长 （如圖1），从侧面反映了上述现实。随之而来的是对外观设计专利检索需求的不断扩大，现有的检索效率难以与之匹配，而且正是由于缺少有效检索，造成外观设计专利数据丰富，但是信息贫乏 的现状。无论从孤立数据还是数据集合的角度，外观设计专利数据共享给社会公众的有价值信息非常有限，甚至由此会造成制度危机。
二、现有外观设计专利检索模式
（一）面向外观设计专利内容的图像检索及局限性
现有外观设计专利主要则采用图像检索的方式，该方式是通过提取图像的底层特征，例如纹理、形状、颜色等，然后利用底层特征在图像与图像之间进行相似度匹配 。
图像检索方式的主要特点是利用图像本身包含的客观底层特征，设计的相似性体现在特征相似性上，从而避免了人为主观因素的介入，可以通过自动化检索实现效率的提升。上述底层特征能相对较好的反映平面的图案设计，所以图像检索在一定范围内依然存在优势。
但是，图像中的众多特征呈现交叠融合的状态，这给精细化提取造成极大的困难。由于底层特征与高层语义之间存在“鸿沟”，使得检索者对设计的认知与图像提取的特征无法具有一致性，难以实现对于设计内容的精准检索。另外，对立体的外观设计而言，最为理想的检索方式是从设计的整体提取相应的立体特征作为匹配基础。所以，以平面视图作为立体的外观设计的表达载体，该数据模式的局限性将会更加凸显。
（二）以外观设计数字化结果为基础对于检索效率提高的分析
由于图像数据模式存在局限性，特别是无法整体化表达立体的外观设计，可以采用三维数字模型作为专利数据基础，即立体的外观设计数字化结果，实现专利数据的整体性。基于数字化结果的拓扑性 ，能够较好弥合上述“鸿沟”，对外观设计立体化特征进行检索。
上述的数字化结果虽然强化了整体性，但还是难以完整的描述外观设计内容，例如数据中仅提交了汽车的数字化结果，但缺少顶端线等关键特征，造成无法进一步提高检索精度。虽然上述的关键特征线，可以在数字化结果中进行提取，但需要预先对模型进行校准和标准化，增加了自动化检索的困难度。
在以现有数据模式作为检索基础的前提下，提高检索效率的解决方案，往往伴随着新的问题需要去应对，其投入已经呈现明显的边际递减效应。所以从外观专利数据的角度看，实现数据的全面性，才是突破制约外观专利检索效率瓶颈的重要途径。
三、以数字化全局信息为基础的外观设计专利数据
通过对外观设计专利检索困境的分析，发现外观设计检索效果很大程度依赖检索技术，但更取决于专利数据本身。检索效率的提高受制于现有外观专利数据的局限性，因此，对外观专利数据的要求不应囿于固有模式。对于数据的全面性需求，将外观设计的数字化全局信息作为数据基础具有研究意义。
（一）概念的提出
本文所述的数字化全局信息包括外观设计在数字化过程中创建结果和历史，将上述信息集成后形成的专利数据。对于以产品为载体的设计而言，该数据模式已经包含设计数字化的全部信息，所以具有可预见的最优全面性。
（二）基于全局信息数据拓扑性的检索
现有外观设计数据A，B，C，用拓扑邻接图描述其邻接关系G（V，E），其中数据中的边界面集合V={f1，f2，…，fn}，边界面的邻接关系集合E={l1，l2，…，lm}。
外观设计专利数据的拓扑关系构建过程如下：首先提取特征中所有边界面，形成集合V={f1，f2，…，fn}，然后依次遍历V集合中各边界面，对特征中任意边界面fi（1≤i≤n），若fi具有hi个邻接面fi，k（1≤k≤hi，fi，k∈V），则在fi及其邻接面fi，k之间建立邻接关系ei，k，fi的所有邻接关系构成集合Ei，各边界面fi的邻接关系集合Ei的并集E=E1∪E2∪…∪Ei∪…∪E n构成邻接关系集E，边界面集合V及邻接关系集合E共同组成专利数据的拓扑关系G。
在数字化结果的基础上，构建各数据拓扑关系，分别描述为GA，GB，GC。根据文献 的公式计算GA与GB的拓扑结构相似程度用公式SA，B表示，则
通过实例比对证实包含数字化历史的全局信息，有助于增强外观设计的全面表达，利用全局信息数据的拓扑性，可以更为精准的提取外观设计整体或者局部的特征，从而提高检索效率。通过外观设计拓扑性进行验证，仅说明其是针对全局信息检索的较优选择方案，但并不排斥多种检索方式相配合，相反，通过有效的充分协同，将可以提供更加高效的检索模式。且本节中实例为外观设计应用最为广泛的数字化类型，其对验证全局信息提高检索效率具有较强的指示意义。
（三）数据的规则性要求
以数字化全局信息为基础的外观设计专利数据是一个复杂的参数体系，为了保证数据的规范性，需要对规则的设定加以讨论。
关键词 外观设计 检索 效率 全局信息 数据
作者简介：王川、赵亮、张梅，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心。
中图分类号：D923.4 文献标识码：A DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2018.09.344
一、引言
近年来，市场竞争已经逐渐呈现全球化态势，通过知识产权形成国际市场核心竞争力已经成为共识 。伴随着知识产权意识的提高，创新主体为了更充分全面地保护自己的权益，寻求外观设计专利保护已然成为必备之选。外观设计专利权评价报告的请求量呈指数型增长 （如圖1），从侧面反映了上述现实。随之而来的是对外观设计专利检索需求的不断扩大，现有的检索效率难以与之匹配，而且正是由于缺少有效检索，造成外观设计专利数据丰富，但是信息贫乏 的现状。无论从孤立数据还是数据集合的角度，外观设计专利数据共享给社会公众的有价值信息非常有限，甚至由此会造成制度危机。
二、现有外观设计专利检索模式
（一）面向外观设计专利内容的图像检索及局限性
现有外观设计专利主要则采用图像检索的方式，该方式是通过提取图像的底层特征，例如纹理、形状、颜色等，然后利用底层特征在图像与图像之间进行相似度匹配 。
图像检索方式的主要特点是利用图像本身包含的客观底层特征，设计的相似性体现在特征相似性上，从而避免了人为主观因素的介入，可以通过自动化检索实现效率的提升。上述底层特征能相对较好的反映平面的图案设计，所以图像检索在一定范围内依然存在优势。
但是，图像中的众多特征呈现交叠融合的状态，这给精细化提取造成极大的困难。由于底层特征与高层语义之间存在“鸿沟”，使得检索者对设计的认知与图像提取的特征无法具有一致性，难以实现对于设计内容的精准检索。另外，对立体的外观设计而言，最为理想的检索方式是从设计的整体提取相应的立体特征作为匹配基础。所以，以平面视图作为立体的外观设计的表达载体，该数据模式的局限性将会更加凸显。
（二）以外观设计数字化结果为基础对于检索效率提高的分析
由于图像数据模式存在局限性，特别是无法整体化表达立体的外观设计，可以采用三维数字模型作为专利数据基础，即立体的外观设计数字化结果，实现专利数据的整体性。基于数字化结果的拓扑性 ，能够较好弥合上述“鸿沟”，对外观设计立体化特征进行检索。
上述的数字化结果虽然强化了整体性，但还是难以完整的描述外观设计内容，例如数据中仅提交了汽车的数字化结果，但缺少顶端线等关键特征，造成无法进一步提高检索精度。虽然上述的关键特征线，可以在数字化结果中进行提取，但需要预先对模型进行校准和标准化，增加了自动化检索的困难度。
在以现有数据模式作为检索基础的前提下，提高检索效率的解决方案，往往伴随着新的问题需要去应对，其投入已经呈现明显的边际递减效应。所以从外观专利数据的角度看，实现数据的全面性，才是突破制约外观专利检索效率瓶颈的重要途径。
三、以数字化全局信息为基础的外观设计专利数据
通过对外观设计专利检索困境的分析，发现外观设计检索效果很大程度依赖检索技术，但更取决于专利数据本身。检索效率的提高受制于现有外观专利数据的局限性，因此，对外观专利数据的要求不应囿于固有模式。对于数据的全面性需求，将外观设计的数字化全局信息作为数据基础具有研究意义。
（一）概念的提出
本文所述的数字化全局信息包括外观设计在数字化过程中创建结果和历史，将上述信息集成后形成的专利数据。对于以产品为载体的设计而言，该数据模式已经包含设计数字化的全部信息，所以具有可预见的最优全面性。
（二）基于全局信息数据拓扑性的检索
现有外观设计数据A，B，C，用拓扑邻接图描述其邻接关系G（V，E），其中数据中的边界面集合V={f1，f2，…，fn}，边界面的邻接关系集合E={l1，l2，…，lm}。
外观设计专利数据的拓扑关系构建过程如下：首先提取特征中所有边界面，形成集合V={f1，f2，…，fn}，然后依次遍历V集合中各边界面，对特征中任意边界面fi（1≤i≤n），若fi具有hi个邻接面fi，k（1≤k≤hi，fi，k∈V），则在fi及其邻接面fi，k之间建立邻接关系ei，k，fi的所有邻接关系构成集合Ei，各边界面fi的邻接关系集合Ei的并集E=E1∪E2∪…∪Ei∪…∪E n构成邻接关系集E，边界面集合V及邻接关系集合E共同组成专利数据的拓扑关系G。
在数字化结果的基础上，构建各数据拓扑关系，分别描述为GA，GB，GC。根据文献 的公式计算GA与GB的拓扑结构相似程度用公式SA，B表示，则
通过实例比对证实包含数字化历史的全局信息，有助于增强外观设计的全面表达，利用全局信息数据的拓扑性，可以更为精准的提取外观设计整体或者局部的特征，从而提高检索效率。通过外观设计拓扑性进行验证，仅说明其是针对全局信息检索的较优选择方案，但并不排斥多种检索方式相配合，相反，通过有效的充分协同，将可以提供更加高效的检索模式。且本节中实例为外观设计应用最为广泛的数字化类型，其对验证全局信息提高检索效率具有较强的指示意义。
（三）数据的规则性要求
以数字化全局信息为基础的外观设计专利数据是一个复杂的参数体系，为了保证数据的规范性，需要对规则的设定加以讨论。