增强现实技术是对现实世界的补充，使得虚拟物体从感官上成为周围真实环境的组成部分。主要包括图像输入设备、用户交互技术、计算机与存储设备、跟踪定位技术、虚拟对象数据库、虚实融合技术、系统显示技术。本报告针对增强现实技术相关专利4960项进行分析，并结合相关报道指出：美国是最主要的增强现实技术专利布局国家。中国有34.93%的专利在美国布局，超过本土专利布局数量。

　　增强现实（Augmented Reality简称AR）技术是对现实世界的补充，使得虚拟物体从感官上成为周围真实环境的组成部分。与传统的虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）不同，增强现实只是实现对现实环境的补充，而不是完全替代现实环境。增强现实增强了用户对现实世界的感知能力。其主要技术包括图像输入设备、用户交互技术、计算机与存储设备、跟踪定位技术、虚拟对象数据库、虚实融合技术、系统显示技术。

　　本文利用美国汤森路透科技公司（Thomson Reuters Scientific）数据检索与分析平台TI（Thomson Innovation）中的增值专利信息数据库（DWPI和DCPI），通过关键词和国际专利分类号进行组合检索，共计检出相关专利4960项，（检索日期为2015年9月15日）。并采用的主要分析工具为TI和TDA（Thomson Data Analyzer）。

　　从增强现实专利申请数量年度变化趋势来看，最早的专利申请出现在上个世纪80年代，这个时期的增强现实技术主要被利用于手术方面，如1988年Hatch John F.（US4722056A）等人发明了利用投影技术把患者的伤口器官等具体位置信息投影到显微镜中，辅助医生进行手术操作。1990年代初随着信息技术的发展，增强现实技术专利申请数量开始增长，但增速缓慢，应用领域仍然集中在医学方面。进入21世纪，随着移动终端设备及三维技术的快速发展，也为增强现实技术来带了发展的契机。2010年成为了增强现实技术的爆发年，专利相关专利同比增长222.67%，专利数量达到797项，应用领域也扩展到娱乐、教育、军事、医学等多个领域，技术进入快速发展阶段。

　　从专利技术的来源国看，全球共有39个国家在增强现实领域有专利申请，其中美国排名第一位，申请专利2410件，占总申请量的49.51%，占有绝对的优势地位。其次韩国、日本、中国、德国，分别占总申请量的68.86%、58.84%、43.57%和44.19%。专利申请数量前十位中除美国与澳大利亚外，亚洲国家及地区有5个，分别是韩国、日本、中国、中国台湾及印度，欧洲国家有3个国家分别是德国、英国、法国。美国仍然是最大的技术市场国，韩国、中国、日本分列其后；澳大利亚、印度、俄罗斯、西班牙虽然技术输出较少，但仍是重要的技术市场国，专利申请布局数量排名靠前。

　　综合技术来源与市场区域分布来看，除针对本国的专利布局外，美国成为了最主要的增强现实技术专利布局国家。中国有34.93%的专利在美国布局，甚至超过了本土专利布局数量。美国则有72.76%的专利在本土布局，其余主要在韩国、日本、PCT等进行布局。

　　目前增强现实专利技术主要集中在外科医疗设备、移动终端、头戴显示设备、游戏及专业培训、图像采集、3D模型建立、汽车驾驶辅助等几个领域。

　　根据专利数量排名前20位的IPC专利分类号分布情况可以看出，G06T-0019/00（对用于电脑制图的3D［三维］模型或图像的操作）、G06F-0003/01（用于用户和计算机之间交互的输入装置或输入和输出组合装置）、G02B-0027/01（光学元器件加盖显示器）G06F-0003/048（图形用户界面的交互技术）、G06Q-0030/02（专门适用于商业行销的数据处理系统或方法）等相关专利申请数量近年有所增长，可见增强现实技术更加注重应用系统及显示内容的开发。

　　与之相比G09G-0005/00（阴极射线管指示器及其他目标指示器通用的目视指示器的控制装置或电路）、A61B-0019/00手术或诊断用的仪器、器械或附件（例如立体定位术）、G06T-0015/00（3D［三维］图像的加工）、A61B-0017/00（外科器械、装置或方法）等与外科医疗辅助相关的专利申请数量有所下降，相关技术发展逐渐转移。

　　而G06K-0009/00（用于阅读或识别印刷或书写字符或者用于识别图形）、G06T-0007/00图像分析、G06T-0017/00（特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法）等增强现实关键基础技术相关专利一直保持增长趋势。

　　增强现实领域排名前20的机构中美国、韩国、日本占绝大多数，其中有一半为美国企业，韩国6家，日本3家，德国2家，可以看出美国企业在该领域具有绝对的优势，微软在该领域申请专利数量最多达到388项，三星、索尼分列其后。

　　从专利申请持续时间来看，微软、索尼、西门子、佳能、IBM、通用、Intel在该领域起步较早，从上个世纪90年代就开始有专利申请，其中微软公司更是在近三年大量申请相关专利，申请比例超过30%。而其他超过30%的机构有4家分别是QUALCOMM、佳能、Magic Leap、Emperor Technology，其中Magic Leap共申请33项专利，85%为近三年申请。另外通过专利分类情况来看，这些企业主要涉及医疗、游戏、培训、电子商务四个领域，移动终端相关的增强现实技术是这些企业目前申请专利的主要领域，图像处理、数据传输、图像生成等基础技术领域也是研究重点。

　　而IBM、Medtronic、西门子、汉森公司、斯坦福大学、通用公司、索尼、微软、三星、Geovector、通用公司、OGD、Nokia等企业在机器视觉领域影响较为广泛，其中IBM的42项共被引用3616次，技术主题集中在基于增强现实技术的手术导航应用方面。

　　作者单位：中国科学院文献情报中心