JP2003348431A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2003348431A
JP2003348431A JP2002152743A JP2002152743A JP2003348431A JP 2003348431 A JP2003348431 A JP 2003348431A JP 2002152743 A JP2002152743 A JP 2002152743A JP 2002152743 A JP2002152743 A JP 2002152743A JP 2003348431 A JP2003348431 A JP 2003348431A
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Kenji Abe
健志 安部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のビデオカメラにおいては画像を全体的
に平準化し圧縮していたため、更に高能率で符号化した
場合、全体の画質が低下してしまう恐れがあった。一般
的に撮像装置は、一つの撮像部で画像を記録する。従っ
て符号化対象となる画像内の解像度以上のROIを作成
する事が出来なかった。 【解決手段】 被写体を撮像する撮像手段と、撮像する
被写体を拡大・縮小するズーミング手段と、画像を表示
する表示手段と、前記撮像手段により撮像された第一の
画像の一部を指定する領域指定手段と、前記ズーミング
手段により拡大・縮小した第二の画像と前記第一の画像
とを合成する合成手段と、前記領域指定手段により指定
された指定領域と非指定領域とを異なる特性で圧縮可能
な圧縮手段とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像した画像を圧
縮して記録媒体に記録もしくは他の装置に伝送するズー
ム機能を有する撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は従来のビデオカメラの構成図で
ある。
【0003】11は画像を拡大縮小するズームレンズ、
12は画像を合焦させるフォーカスレンズ、13は画像
を光電変換するCCD、14はアナログ信号をデジタル
信号に変更するA/D変換器、15は撮像した画像を調
整するカメラ信号処理回路、16は画像データを一時的
に記憶するバッファメモリ、17はデジタル信号をアナ
ログ信号に変換するD/A変換器、18は撮像した画像
を表示するモニタ、19aはフォーカスレンズ12を移
動させるフォーカスモータ、19bはフォーカスモータ
19aを駆動させるフォーカスモータドライバ、20a
はズームレンズ11を移動させるズームモータ、20b
はズームモータ20aを駆動させるズームモータドライ
バ、21はズームレンズの位置を検出するズームエンコ
ーダ、39はズーム値に応じた合焦曲線を得るためのカ
ムテーブル、22は各回路を制御するシステムコントロ
ーラ、23は画像データを圧縮する圧縮回路、24は圧
縮された画像データを記録する記録回路、25はズーム
操作を行なうズームレバーおよびスイッチである。
【0004】被写体からの光は、ズームレンズ11、フ
ォーカスレンズ12を通って、CCD13の撮像面に結
像される。この撮像面上の像はCCD13で光電変換さ
れ、A/D変換回路14によりデジタル信号に変換し、
カメラ信号処理回路15で画質調整し、調整された画像
データはバッファメモリ16に記憶される。
【0005】ズームレバー25でズーム指示が与えられ
ると、テレ(T),ワイド(W)方向に変倍動作を行う
ため、ズームレバー25のsw1、sw2が押圧状態を
検出し、検出結果に応じてシステムコントローラ22か
らズームモータドライバ20bへ信号を送り、ズームモ
ータ20aを介してズームレンズ11を移動させる。そ
して同時に、システムコントローラ22はカムテーブル
39より合焦情報を得、得られた情報に基づいてフォー
カスモータドライバ19bに信号を送りフォーカスモー
タ19aを介してフォーカスレンズ12を動かすことで
合焦状態を維持しながら変倍動作を行なう。
【0006】バッファメモリ16に記憶された画像デー
タはD/A変換回路17で、アナログ信号に変換し液晶
表示装置(LCD)等のモニタ18に表示される。
【0007】一方、バッファメモリ16に記憶された画
像信号は、圧縮回路23において高能率符号化処理を施
して圧縮し、圧縮された画像信号は記録回路24におい
て記録媒体に記録される。
【0008】次に従来のデジタルビデオカメラ用いられ
ているDCT(離散コサイン変換)をベースの高能率符
号化処理について図11のブロック図を用いて説明す
る。26はDCTブロックを形成するブロック化処理回
路、27はブロック化された画像を並び替えするシャフ
リング回路、28は直交変換を施すDCT処理回路、2
9は画像データを量子化する量子化処理回路、30はハ
フマン符号等を用いた符号化回路、31は並び替えた画
像データを元に戻すデシャフリング回路、32は量子化
の係数を決定する係数設定回路である。
【0009】バッファメモリ16から出力された画像信
号は、ブロック化処理回路26にて各々8×8画素から
成るブロックに分割される。そして、輝度信号が4個、
色差信号が各1個の合計6個のDCTブロックからマクロ
ブロックを1つ構成し、マクロブロック単位でシャフリ
ング回路27においてシャフリングし情報量の平準化を
図った後、DCT(離散コサイン変換)処理回路28に
より直交変換が行われる。DCT処理回路28から出力
された周波数係数データは、量子化処理回路29に入力
される。そして、各周波数成分毎のデータ係数の集合を
係数設定回路32から生成した適当な数値にて除算し、
符号化処理回路30においてハフマン符号処理を施し可
変長化し、デシャフリング回路31において元の画像配
列に戻し、記録回路24に出力する。この様にしてデー
タ量を5分の1程度圧縮させている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ビデオカメラにおいては、重要な部分とそうでない部分
が共存するような画像の場合、全体的に平準化し圧縮し
ていたため、重要な部分のみを高解像度に作成する事は
出来なかった。
【0011】そのため、たとえば火山活動などの自然観
測の映像を撮る場合、全体画像を広角で撮影し、必要に
応じて詳細部分を電子拡大していたため、注目すべき部
分が見づらい表示となっていた。
【0012】また、この様な問題を解決するため、広角
で撮像した画像に加え、注目すべき部分を光学的に拡大
して撮影することも可能であるが、この場合、複数の独
立したファイルとなってしまい、記憶量を増大させるば
かりでなく、拡大画像が広角画像のどの部分に相当して
いるか分かりづらいという問題もあり、管理上不便であ
った。
【0013】
【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ためには、本発明における第1の発明は、被写体を撮像
する撮像手段と、撮像する被写体を拡大・縮小するズー
ミング手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手
段により撮像された第一の画像の一部を指定する領域指
定手段と、前記ズーミング手段により拡大・縮小した第
二の画像と前記第一の画像とを合成する合成手段と、前
記領域指定手段により指定された指定領域と非指定領域
とを異なる特性で圧縮可能な圧縮手段とを有している。
【0014】本発明における第2の発明は、前記領域指
定手段により指定された、撮像した画像の一部の領域の
範囲は、前記撮像した画像全体に対して前記ズーミング
レンズ手段により、拡大可能な範囲である事とした。
【0015】本発明における第3の発明は、前記領域指
定手段により指定された領域の縦横比は、撮像素子の縦
横比とほぼ同じである事とした。
【0016】本発明における第4の発明は、前記領域指
定手段により指定された領域と、前記非指定領域は境界
部分が重なる事であるとした。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成要素はあくま
で例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。
【0018】(第1の実施の形態)はじめに本発明にお
ける符号化処理について説明する。
【0019】図1は符号化器の全体構成を図示したもの
である。
【0020】図中、本符号化器に入力される画像データ
には、コンポーネント変換部1で色空間変換を施すこと
が出来る。変換された各色成分のデータは、必要に応じ
て所定の間引き処理が行われて出力される。なお、画像
データがモノクログレースケールの画像である場合は、
コンポーネント変換を行う必要は無い。後述の説明は上
述の方法にて得られた各色成分毎に行われる処理を説明
するものである。
【0021】タイル分割部2は、入力した画像データを
複数個の所定の大きさの矩形タイルに分割し出力する。
このタイルの大きさは最大で各色成分のデータ全体の大
きさとすることができ、この場合は実質的にタイル分割
は行われないことになる。後述の説明は上述の方法にて
得られた各色成分のタイル毎に行われる処理を説明する
ものである。
【0022】離散ウェーブレット変換部3は入力した各
タイルの画像データに対して2次元の離散ウェーブレッ
ト変換を施して周波数成分に分解し、複数の周波数帯域
のそれぞれに属する変換係数群(以降サブバンド)を出
力する。図2(a)は離散ウェーブレット変換部3によ
り出力されるサブバンドの構成を示したものであり、2
次元のウェーブレット変換を低周波帯域に対して再帰的
に2レベル行ったものである。なお、離散ウェーブレッ
ト変換部3では非可逆符号化を行いたい場合にはウェー
ブレット変換後の係数が実数になる実数型のフィルタ
を、可逆符号化を行いたい場合にはウェーブレット変換
後の係数が整数になる整数型のフィルタが用いられる。
【0023】量子化部4は入力したサブバンド毎に、所
定の方法により設定された量子化ステップを用いて量子
化を行い、量子化インデックスを生成して出力する。な
お、上述した可逆符号化を行いたい場合には、量子化部
4では量子化を行わず、入力した変換係数そのものが出
力される。
【0024】エントロピ符号化部5は、図2(b)に示
すように、入力したサブバンドをさらに複数の矩形ブロ
ック(以降コードブロックと呼ぶ)に分割(サブバンド
と矩形ブロックが同サイズの時は分割しない)し、この
コードブロックを単位として独立にエントロピ符号化を
行い、符号化データを生成する。この時、量子化インデ
ックスを表すビットは、上位ビットプレーンから順に、
算術符号化され符号化データが生成される。
【0025】本実施の形態では、領域設定手段を設ける
ことにより画像の一部に対して興味の有る特別な領域
(=Region Of Interest:以降ROIと呼ぶ)を設定して
符号化することもできる。領域指定部7は画像内で周囲
部分と比較して高画質に符号化されるべき領域を指定
し、対象画像を離散ウェーブレット変換した際にどの係
数が指定領域に属しているかを示すマスク情報を生成す
る。図3(a)はマスク情報を生成する際の一例を示し
たものである。同図左側に示す様に所定の指示入力によ
り画像内に星型の領域が指定された場合に、領域指定部
7は、この指定領域を含む画像を離散ウェーブレット変
換した際、該指定領域が各サブバンドに占める部分を計
算する。
【0026】このように計算されたマスク情報の例を図
3(a)の右側に示す。この例においては、同図左側の
画像に対し2レベルの離散ウェーブレット変換を施した
際のマスク情報が図のように計算される。図中において
星型の部分が指定領域であり、この領域内のマスク情報
のビットは1、それ以外のマスク情報のビットは0とな
っている。これらマスク情報全体は2次元離散ウェーブ
レット変換による変換係数の構成と同じであるため、マ
スク情報内のビットを検査することで対応する位置の係
数が指定領域内に属しているかどうかを識別することが
できる。このように生成されたマスク情報は量子化部4
に出力される。
【0027】さらに、領域指定部7は指定領域に対する
画質を指定するパラメータを不図示の入力系から入力す
る。パラメータは指定領域に割り当てる圧縮率を表現す
る数値、あるいは画質を表す数値でもよい。領域指定部
7はこのパラメータから、指定領域における係数に対す
るビットシフト量Bを計算し、マスクと共に量子化部3
に出力する。
【0028】量子化部4は、入力した係数を所定の量子
化ステップにより量子化し、その量子化値に対するイン
デックスを出力する。
【0029】次に量子化部4は、領域指定部7から入力
したマスクおよびシフト量Bに基づき、量子化インデッ
クスを変更する。以上の処理により、領域指定部7にお
いて指定された空間領域に属する量子化インデックスの
みがBビット上方にシフトアップされる。
【0030】図3(b)および(c)はこのシフトアッ
プによる量子化インデックスの変化を示したものであ
る。図3(b)は、あるサブバンドの量子化インデック
ス群であり、網掛けされた量子化インデックスにおける
マスクの値が1でシフト数Bが2の場合、シフト後の量
子化インデックスは図3(c)のようになる。なお、こ
のビットシフトにより生じる各空欄には図の様にビット
0が補完される。
【0031】このように変更された後の量子化インデッ
クス群は後続のエントロピ符号化部5に出力される。
【0032】なお、本実施の形態におけるマスクは、上
記シフトアップ処理だけでなく、エントロピ符号化部5
での符号化後に得られたデータから原画像を正確に復元
する為に用いられるべき役割を担うが、本発明はこれに
限らない。例えば、シフトアップの数Bをビットシフト
処理の対象となる各量子化インデックスのビット数と同
数(図3(c)では4ビット)にすることを前提とすれ
ば、マスクの情報は復号化側に送出せずともROIとそ
れ以外を復号化側は容易に判断でき、正確な原画像の復
元は可能である。
【0033】符号列形成部6は、所定の方法により設定
されたプログレッシブ形態に基づいて符号列を形成し出
力する。この符号列形成において、符号列形成部6は、
採用するプログレッシブ形態に合わせて、各コードブロ
ックの符号化データの上位ビットプレーンから順に適量
の符号化データを選択して1つ以上のレイヤを構成す
る。
【0034】例えば、設定されたプログレッシブ形態が
SNRスケーラブルである場合、符号列形成部6は図4
(a)に示すように、レイヤを単位として上位レイヤか
ら順に下位レイヤに向かい符号化データを配置する。な
おこの時、後半のレイヤを省略して下位ビットプレーン
に係る符号化データを含めないように選択することもで
きる。このようにすることにより、当該符号列のデータ
量を最適化でき、このデータ量に応じて、符号列を復号
し再生される画像の画質を変化させることができる。
【0035】一方、設定されたプログレッシブ形態が空
間解像度スケーラブルである場合、符号列形成部6は図
4(b)示すように低周波サブバンドから高周波サブバ
ンドに向かい符号化データを配置する。この時、後半の
サブバンドの符号化データを符号列に含めないように選
択することもできる。このようにすることにより、当該
符号列のデータ量を最適化でき、このデータ量に応じ
て、符号列を復号し再生された画像の解像度を変化させ
ることができる。
【0036】さらに符号列形成部6は上述のように設定
された各プログレッシブ形態に応じて形成された符号列
に各種マーカから構成されるヘッダを追加した最終的な
符号列を出力する。図5は最終的な符号列の構成を図示
したものである。
【0037】同図において、メインヘッダMHは圧縮符号
化対象となる画像の解像度、色成分数、各成分のビット
精度(各成分を表現するビット数)、画像を構成するタ
イルのサイズ、離散ウェーブレット変換のフィルタのタ
イプ、量子化ステップ等の圧縮符号化に関するパラメー
タおよびプログレッシブ形態等の符号列構成に関する情
報を指定するマーカを含んでいる。
【0038】また、タイルヘッダTH_iはi番目のタイル
の開始を表すマーカを含んでいる。更に、当該タイルに
おいて符号化に関するパラメータをその以前に符号化さ
れたタイルから変更した場合には、そのパラメータを指
定するマーカも含んでいる。BS_iはI番目のタイルの符
号化データであり、その配列は先に述べたプログレッシ
ブ形態に基づいて構成されている。
【0039】次に上記の符号化処理を用いたビデオカメ
ラについて説明する。
【0040】図6(a)は本発明におけるビデオカメラの
外観図である。また、図12(a)は本発明におけるビデ
オカメラのブロック図、図12(b)はズームレバー検出
回路の詳細図、図12(c)はモニタ18の表示の一例を
表す図である。
【0041】なお、この発明のビデオカメラは、動画像
または(及び)静止画像を撮像できるものである。
【0042】11はズーム倍率を変更するズームレン
ズ、20aはズームレンズ11を駆動させるズームモー
タ、20bはズームモータ20aの速度を制御して駆動
させるズームモータドライバ、21はズームレンズの位
置を検出するズームエンコーダ、25aはズームレンズ
11を広角側に移動させる指示を出すワイドスイッチ、
25bはズームレンズ11を望遠側に移動させる指示を
出すテレスイッチ、35はズームレバーの押圧状態を検
出するズームレバー検出回路、35aはワイドスイッチ
25aの押圧状態を抵抗値に変換する可変抵抗、35b
はテレスイッチ25bの押圧状態を抵抗値に変換する可
変抵抗、34は任意の領域を指定する領域指定レバー、
38は領域指定レバー34の押圧状態を検出する領域指
定レバー検出回路、33は領域指定レバー34により指
定した領域を領域情報として生成する領域検出器、16
は画像データと領域情報を記憶するバッファメモリ、3
2は領域情報から指定領域を示す画像を生成し撮像デー
タと多重して表示用信号を生成する表示制御回路、23
は領域情報に基づいて指定領域と非指定領域を各々符号
化する圧縮回路、36撮像装置の電源、37はグランド
である。
【0043】被写体からの光は、ズームレンズ11によ
り変倍され、変倍された光はフォーカスレンズ12によ
り合焦され、合焦された光はCCD13によって光電変
換される。電気信号に変換された画像データはA/D変
換回路14へ出力されデジタル信号に変換される。デジ
タル信号に変換された画像データはカメラ信号処理回路
15でカラー画像を構成しゲインやホワイトバランスな
ど画質を調整する。カメラ信号処理回路15により出力
された画像データはバッファメモリ16に記憶され、表
示制御回路32により表示用の信号を生成した後、D/
A変換器17によりアナログ信号に変換し、モニタ18
に表示する。なお、バッファメモリ16の出力は遅延時
間が充分短いものとしているが撮影に支障をきたす場合
にはバッファメモリ16の前或いは途中から表示制御回
路32へデータを供給するようにしてもよい。
【0044】一方バッファメモリ16に記憶された画像
データは圧縮回路23により符号化処理を施して圧縮
し、圧縮された画像データは磁気テープ、光ディスクや
半導体メモリなどを用いた記録手段24に記録される。
【0045】ここでモニタ18に表示された画像を用い
て領域指定レバー34により高画質にしたい領域を指定
した場合、指定された領域は領域検出回路33で領域情
報を生成し、バッファメモリ16に記憶される。バッフ
ァメモリ16に記憶された画像データと領域情報は表示
制御回路32に送られ、画像データに指定領域を示す枠
が多重された表示用信号を生成する。指定領域が多重さ
れた表示用信号はD/A変換回路17においてアナログ
信号に変換しモニタ18に表示される。
【0046】図12(c)はモニタ18の出力状態を示
し、領域指定レバー34により高画質領域を指定した後
の表示画像の一例で、指定領域と非指定領域が区別出来
るように表示されている。
【0047】一方、バッファメモリ16に記憶された画
像データと領域情報は圧縮回路23に送られ、画像デー
タは領域情報に基づいて高画質に圧縮する部分と通常に
圧縮する部分と分けて符号化処理を施して圧縮され、記
録媒体に記録される。
【0048】次に本発明における撮像装置のズーム操作
について説明する。
【0049】本発明における撮像装置はズームレバー2
5を操作することによってズーム操作を行なうことが出
来、ズームレバー25の押し込み量によってズーム速度
を制御することが出来る。
【0050】具体的な操作について図12(b)を用いて
説明する。
【0051】ワイドスイッチ25aが押されると、ズー
ムレバー検出回路35内にある可変抵抗器35aの抵抗
値がこのワイドスイッチ25aの押圧状態に応じて変化
するようになっている。可変抵抗器35aの両端は例え
ばシステムコントローラ22の電源と同じVcc36と
グランド37に接続され、この範囲の電圧が出力として
該システムコントローラ22に送られる。
【0052】同様に、テレスイッチ25bが押される
と、変倍回路35内にある可変抵抗器35bの抵抗値が
このテレスイッチ25bに連動して変化するようになっ
ている。そして前述した様に、可変抵抗器35bの両端
は例えばシステムコントローラ22の電源と同じVcc
36とグランド37に接続され、この範囲の電圧が出力
として該システムコントローラ22に送られる。
【0053】これらの情報をもとにシステムコントロー
ラ22では、所定のアルゴリズムに従ってズーム速度を
算出し、ズームモータドライバ20bは算出されたデー
タを用いてズームモータ20aの回転を制御しズームレ
ンズ11を移動させる。又フォーカスモータドライバ1
9bは設定されたズーム値に応じカムテーブル39の合
焦曲線情報に基づいてフォーカスモータ19aを制御し
フォーカスレンズ12を移動させる。この様にズームレ
バー25の押し込み量に応じて可変抵抗器35a,35
bの抵抗値が変化することにより、ズーム速度を制御す
ることが出来る。
【0054】この他にも、回転スイツチと回転量を検出
するエンコーダを組み合わせて、回転量に応じてズーム
速度を制御する方法も考えられる。
【0055】次に高画質領域を指定する方法について図
6(b)、図6(c)、図7を用いて説明する。図6(b)
は領域指定レバー34の詳細図、図6は領域指定レバー
検出回路の詳細図、図7はモニタ18の表示画像の一例
である。図6(b)において、34aはカーソルを上方向
に移動させる指示を与える上方指定レバー、34bはカ
ーソルを右方向に移動させる指示を与える右方指定レバ
ー、34cはカーソルを下方向に移動させる指示を与え
る下方指定レバー、34dはカーソルを左方向に移動さ
せる指示を与える左方指定レバー、34eはカーソル位
置を確定させる指示を出す確定ボタンである。図6(c)
において、Y+は上方指定レバー34aの指示を受けシ
ステムコントローラ22に上方向にカーソル移動の指示
を送る上方検出スイッチ、同様にX+は右方指示レバー
34bの指示を受けシステムコントローラ22に右方向
にカーソル移動の指示を送る右方検出スイッチ、Y-は
下方指示レバー34cの指示を受けシステムコントロー
ラ22に下方向にカーソル移動の指示を送る下方検出ス
イッチ、X-は左方指定レバー34dの指示を受けシス
テムコントローラ22に左方向にカーソル移動の指示を
送る左方検出スイッチ、Cは確定ボタン34eの指示を
受けシステムコントローラ22にカーソル確定の指示を
送る選択スイッチであり、領域指定レバー34の34
a、34b、34c、34dの各レバーと確定ボタン3
4eを操作することにより領域を指定することが出来
る。
【0056】実際に高画質領域を指定する方法について
説明する。領域指定レバー34の中央の選択スイッチ3
4eが押されると領域を指定するカーソルP0がモニタ
18の中心に多重される(図7(a))。モニタ18に
表示されたカーソルP0を見ながら、カーソルP0を移
動させたい方向に領域指定レバー34を操作する。シス
テムコントローラ22は領域指定レバー34の押圧状態
が検出し、検出結果に基づいてカーソルの移動量を算出
し、算出された位置にカーソルP0を移動させる。ここ
で領域指定レバー34の選択ボタン34eが押されると
高画質領域を形成する枠のポイントが確定される。同様
に次のポイントを決めるため、領域指定レバーを操作し
カーソルを移動させ、この作業を繰り返すことによって
4点選択する(図7(b))。そして再度選択スイッチを
押すと選択されたポイントP1,P2,P3,P4によ
って結ばれた領域が高画質領域としての指定される(図
7(c))。
【0057】なお、指定された領域は色や輝度を調整す
ることにより他領域との差が一目で確認できる。
【0058】ここでは、高画質領域を4点のポイントを
選択することによって指定したが、この他にも丸や多角
形、更には画像処理、画像認識手段により動き情報やエ
ッジ成分や色成分を用いて特定の物や人を指定すること
も可能である。また、より詳細な高画質領域を指定する
方法としてタッチパネルを用いてもよい。
【0059】図8のフロチャート用いて第1の実施の形
態について説明する。ここでは本発明の実施の形態によ
る撮像装置のモニタ表示を見ながら不図示撮影者が撮影
している場合で、ズームレンズの広角側でROI非指定
領域の画像をメモリーに取り込んでから望遠側でROI
指定領域を画像メモリーに取り込む場合について説明す
る。
【0060】図17は、本発明の第1の実施の形態によ
る撮像装置のモニタの表示状態を示す。
【0061】撮像装置ズームレンズの広角側で、ステッ
プ101において符号化対象となる画像の画角を図17
(a)に示すように決定する。ステップ102でROI
領域を図17(a)の四角枠領域に決定する。ステップ
103でステップ101で決定した画像をメモリーに取
り込む。ステップ104で図17(b)に示すように、
ステップ102で決定したROI領域が画面いっぱいと
なるような画角にズーミングを行う。この際、撮影者が
ズームレバーを操作して行っても良いが、ROI領域に
相当する画角までズームエンコーダのレンズ位置を検出
してシスコンよりズームモータを作動する事によりズー
ミングを自動で行う事も可能である。その事によって撮
影者の撮影の負荷を軽減する事が可能となる。ステップ
105で図17(c)で示すようにステップ103で画
像メモリーに取り込んだ画像のうちROI領域の画像が
ステップ104でズーミングした画角でモニタに実画像
と重ねたMIX画像として表示する。ステップ106で図
17(d)に示すようにMIX画像と実画像の位置を重ね
合わせる。ステップ107で撮像している画像をメモリ
ーに取り込む。ステップ108でステップ107でメモ
リーに取り込まれた画像をROI指定領域、ステップ10
3で画像メモリーに取り込まれた画像のうちステップ1
02で決定したROI領域以外の非指定領域を、それぞれ
領域情報に基づいてそれぞれ分けて符号化処理を施して
記録用信号を生成する。ステップ109において生成さ
れた記録用信号を記録手段に記録し終了する。
【0062】図14(a)に示す撮像レンズにおける、
画角W、物体距離l、画界(撮像範囲)y、イメージサ
イズy´、焦点距離fの関係は、画界y=2ltan
(w/2)、画界y=y´×(l/f)となっている。
【0063】ズームレンズの焦点距離が最広角側fW、
最望遠側fTとした時、最広角の状態で撮像している場
合の画界yWは、yW=y´(l/fW)となる。この
状態から最望遠の状態まで撮像した場合の画界yTは、
yT=y´(l/fT)となる。従って本発明でのRO
I指定領域の範囲はズームレンズの焦点距離に応じて変
る。図14(b)で、ズームレンズの焦点距離が最広角
の状態で撮像している場合、最望遠までズーミングした
時の撮像範囲Raをモニター上で示すとモニター対角を
Rとすると、Ra=R×(yT/yW)となる。従って
ROI指定領域の範囲の対角寸法をRaとするとは、R
aはR〜R×(fW/fT)の範囲で設定可能となる。
同様に図14(c)で、ズームレンズの焦点距離が最広
角と最望遠の間の状態で撮像している場合、最望遠まで
ズーミングした時の撮像範囲Rbをモニター上で示す
と、モニター対角をRとすると、Rb=R×(yM/y
T)となる。従ってROI指定領域の範囲の対角寸法を
Rbとすると、RbはR〜R×(fM/fT)の範囲で
設定可能となる。(なお、ズームレンズの焦点距離が最
広角と最望遠の間の画界yM、ズームレンズの焦点距離
が最広角と最望遠の間のズームレンズの焦点距離はfM
とするとyM=y´(1/fM)となる。fW≦fM≦
fTである。) よって、領域指定手段により指定された、撮像した画像
の一部の領域の範囲は、前記撮像した画像全体に対して
前記ズーミングレンズ手段により、拡大可能な範囲であ
る。よって一つの撮像部で画像を記録する撮像装置の符
号化対象となる画像内の解像度以上のROIを作成する
事が可能となった。
【0064】また、本発明において符号化対象となる画
像内のROI指定領域の解像度を最大限上げるために
は、ROI指定領域の範囲RbはRb=R×(yM/y
T)とする事が望ましいので、モニター上にデフォルト
での表示はRb=R×(yM/yT)の範囲を表示する
事により撮影者への利便性が向上する。
【0065】図8のフローのステップ104でステップ
102で決定したROI領域が画面いっぱいとなるよう
な画角にズーミングを行う際、ROI領域に相当する画
角までズームエンコーダのレンズ位置を検出してシスコ
ンよりズームモータを作動する事によりズーミングを自
動で行う動作としては、予めROI指定領域の範囲Rb
をRb=R×(yM/yT)と設定しておき、ステップ
103からステップ104へ進んだ際に、撮像レンズの
ズームエンコーダにより焦点距離を検出して、シスコン
よりズームモータを作動し、焦点距離fMからfTまで
ズームレンズ位置を移動するように制御する事で可能と
なる。その事によって撮影者の撮影の負荷を軽減する事
が可能となる。
【0066】また、図13(a)でROI指定領域の形
の縦横比V1:H1が、図13(b)で示す撮像装置の
撮像素子の縦横比V2:H2とほぼ同等であると、図8
で説明したようにROI指定領域を符号化する際、撮像
素子の画素をほぼ無駄無く使用する事が可能であるので
符号化対象となる画像としての品質が向上する。また、
ROI指定領域の形を撮像装置のCCD等の撮像素子の
縦横比とほぼ同等であるとズーミングして画角を合わせ
る事が容易となる ROI指定領域の設定の方法を図7で説明したが、予め
ROI指定領域の形を撮像装置のCCD等の撮像素子の
縦横比とほぼ同等であるような縦横比と設定しておき、
カーソルを移動させ、カーソル位置の画像中央からの距
離に応じてROI指定領域の大きさを変えるような構成
とすれば、より容易にROI指定領域の設定が可能とな
る。
【0067】以上、説明したように本発明により、符号
化対象となる画像内の解像度以上のROIを作成する事
が可能となった。
【0068】<実施の形態2>図9のフロチャート用い
て第2の実施の形態について説明する。ここでは本発明
の実施の形態による撮像装置のモニタ表示を見ながら不
図示撮影者が撮影している場合で説明する。ズームレン
ズの望遠側でROI指定領域の画像をメモリーに取り込
んでから広角側でROI非指定領域を画像メモリーに取
り込む場合を説明する。
【0069】図18は、本発明の第2の実施の形態によ
る撮像装置のモニターの表示状態を示す。
【0070】撮像装置ズームレンズの望遠側で、ステッ
プ201においてROI領域を図18(a)に示すよう
に決定する。ステップ202でステップ201で決定し
た画像をメモリーに取り込む。ステップ203で図18
(b)に示すように、撮像装置のズームレンズを広角側
にする。ステップ204で図18(c)に示すように、
ステップ201で画像メモリーに取り込んだ画像を広角
側にズームした画角に対応した大きさでモニターに実画
像と重ねたMIX画像として表示する。ステップ205で
図18(d)に示すようにMIX画像と実画像の位置を重
ね合わせる。ステップ206で撮像している画像をメモ
リーに取り込む。ステップ207で、ステップ202で
メモリーに取り込まれた画像をROI指定領域として、ス
テップ206で画像メモリーに取り込まれた画像のうち
ステップ201で決定したROI領域以外の非指定領域
を、それぞれ領域情報に基づいてそれぞれ分けて符号化
処理を施して記録用信号を生成する。ステップ208に
おいて生成された記録用信号を記録手段に記録し終了す
る。
【0071】また、図21(a)に示すように、MIX画
像と実画像の位置を重ね合わせる際、撮影者はモニター
を見ながらこの操作を行うのであるが、正確に位置を重
ね合わせる事が、三脚などを使用しないと難しい場合が
ある。そこで、図21(b)に示すようにROI指定領
域とROI非指定領域の境界部分はお互いに重なり合う
ように画像メモリーに取り込んでおくような構成とし
て、MIX画像と実画像の位置を重ね合わせる時のズレ分
を補正可能とする事により符号化対象となる画像として
の品質が向上する。画像の重なり合う部分を正確につな
ぎ合わせる手段としては、例えば、特開平10−155
109で開示されているようなテンプレートマッチング
法を用い、重なり合うMIX画像の1点を囲むテンプレ
ートを実画像中に移動させ、各点おける類似計算をする
ことにより対応点を決定することにより可能となる。な
お、実画像とMIX画像を合わせる際、実画像にローパス
フィルタにより解像度を落とせば、より一層計算が楽に
なり、つなぎ合わせの処理効率が上がる。また、実画像
とMIX画像とのつなぎ合わせには、手ぶれセンサーの出
力により位置合わせを行なうことも可能である。
【0072】<実施の形態3>図15のフロチャート用
いて第3の実施の形態について説明する。ここでは本発
明の実施の形態による撮像装置のモニタ表示を見ながら
不図示撮影者が撮影している場合で、ズームレンズの広
角側でROI非指定領域の画像をメモリーに取り込んで
から望遠側で複数のROI指定領域を画像メモリーに取
り込む場合を説明する。
【0073】図19は、本発明の第3の実施の形態によ
る撮像装置のモニターの表示状態を示す。
【0074】撮像装置ズームレンズの広角側で、ステッ
プ301において符号化対象となる画像の画角を図19
(a)に示すように決定する。ステップ302で1つ目
のROI領域を図19(a)の四角枠領域1に決定す
る。ステップ303で2つ目のROI領域を図19
(b)の四角枠領域2に決定する。ステップ304でス
テップ301で決定した画像をメモリーに取り込む。ス
テップ305で図19(c)に示すように、ステップ3
02で決定したROI領域1が画面いっぱいとなるよう
な画角にズーミングを行う。この際、撮影者がズームレ
バーを操作して行っても良いが、ROI領域に相当する
画角までズームエンコーダのレンズ位置を検出してシス
コンよりズームモータを作動する事によりズーミングを
自動で行う事も可能である。その事によって撮影者の撮
影の負荷を軽減する事が可能となる。ステップ306で
図19(d)で示すようにステップ304で画像メモリ
ーに取り込んだ画像のうちROI領域1の画像がステッ
プ305でズーミングした画角でモニタに実画像と重ね
たMIX画像として表示する。ステップ307で図19
(e)に示すようにMIX画像と実画像の位置を重ね合わ
せる。ステップ308で撮像している画像をメモリーに
取り込む。
【0075】ステップ309で図19(f)に示すよう
に、ステップ303で決定したROI領域2が画面いっ
ぱいとなるような画角にズーミングを行う。ステップ3
10で図19(g)で示すようにステップ304で画像
メモリーに取り込んだ画像のうちROI領域2の画像が
画面いっぱいになるよう拡大した画像をモニタに実画像
と重ねたMIX画像として表示する。ステップ311で図
19(h)に示すようにMIX画像と実画像の位置を重ね
合わせる。ステップ312で撮像している画像をメモリ
ーに取り込む。
【0076】ステップ313でステップ308でメモリ
ーに取り込まれた画像とステップ312でメモリーに取
り込まれた画像とをROI指定領域、ステップ304で画
像メモリーに取り込まれた画像のうちステップ302と
ステップ303で決定したROI領域以外の非指定領域
を、それぞれ領域情報に基づいてそれぞれ分けて符号化
処理を施して記録用信号を生成する。ステップ314に
おいて生成された記録用信号を記録手段に記録し終了す
る。
【0077】<実施の形態4>図16のフロチャート用
いて第4の実施の形態について説明する。ここでは本発
明の実施の形態による撮像装置のモニタ表示を見ながら
不図示撮影者が撮影している場合で、ズームレンズの望
遠側で複数のROI指定領域の画像をメモリーに取り込
んでから広角側でROI非指定領域を画像メモリーに取
り込む場合を説明する。
【0078】図20は、本発明の第4の実施の形態によ
る撮像装置のモニターの表示状態を示す。
【0079】撮像装置ズームレンズの望遠側で、ステッ
プ401において図20(a)に示す1つ目のROI領
域1を決定する。ステップ402でステップ401で決
定した画像をメモリーに取り込む。続いて不図示撮影者
は撮像装置をパンニングしてステップ403において図
20(b)に示す2つ目のROI領域2を決定する。ス
テップ404でステップ403で決定した画像をメモリ
ーに取り込む。ステップ405で図20(c)に示すよ
うに、撮像装置のズームレンズを広角側にする。ステッ
プ406で図20(d)に示すように、ステップ402
で画像メモリーに取り込んだ画像を広角側にズームした
画角に対応した大きさでモニターに実画像と重ねたMIX
画像として表示する。ステップ407で図20(e)に
示すようにMIX画像と実画像の位置を重ね合わせる。ス
テップ408で図20(f)に示すように、ステップ4
03で画像メモリーに取り込んだ画像を広角側にズーム
した画角に対応した大きさでモニターに実画像と重ねた
MIX画像として表示する。ステップ409で図20
(g)に示すようにMIX画像と実画像の位置を重ね合わ
せる。ステップ410でROI指定領域1とROI指定
領域2以外の領域をROI非指定領域として画像メモリ
ーに取り込む。ステップ411で、ステップ402でメ
モリーに取り込まれた画像とステップ404でメモリー
に取り込まれた画像をROI指定領域として、ステップ
410で画像メモリーに取り込まれたROI領域以外の非
指定領域の画像を、それぞれの領域情報に基づいてそれ
ぞれ分けて符号化処理を施して記録用信号を生成する。
ステップ412において生成された記録用信号を記録手
段に記録し終了する。
【0080】(他の実施形態)以上、本発明の実施形態
について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成さ
れるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器か
らなる装置に適用しても良い。
【0081】なお、本発明は、前述した実施形態の機能
を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或い
は装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或い
は装置のコンピュータが該供給されたプログラムコード
を読み出して実行することによっても達成される場合を
含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形
態は、プログラムである必要はない。
【0082】従って、本発明の機能処理をコンピュータ
で実現するために、該コンピュータにインストールされ
るプログラムコード自体も本発明を実現するものであ
る。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理
を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれ
る。
【0083】その場合、プログラムの機能を有していれ
ば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行され
るプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プ
ログラムの形態を問わない。
【0084】プログラムを供給するための記録媒体とし
ては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハー
ドディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD
−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発
性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,
DVD−R)などがある。
【0085】その他、プログラムの供給方法としては、
クライアントコンピュータのブラウザを用いてインター
ネットのホームページに接続し、該ホームページから本
発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮
され自動インストール機能を含むファイルをハードディ
スク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供
給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログ
ラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファ
イルを異なるホームページからダウンロードすることに
よっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理を
コンピュータで実現するためのプログラムファイルを複
数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバ
も、本発明のクレームに含まれるものである。
【0086】また、本発明のプログラムを暗号化してC
D−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所
定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを
介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロ
ードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化され
たプログラムを実行してコンピュータにインストールさ
せて実現することも可能である。
【0087】また、コンピュータが、読み出したプログ
ラムを実行することによって、前述した実施形態の機能
が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コン
ピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一
部または全部を行ない、その処理によっても前述した実
施形態の機能が実現され得る。
【0088】さらに、記録媒体から読み出されたプログ
ラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコ
ンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモ
リに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、
その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU
などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理
によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【0089】
【発明の効果】本発明によれば、本発明における第1の
発明は、被写体を撮像する撮像手段と、撮像する被写体
を拡大・縮小するズーミング手段と、画像を表示する表
示手段と、前記撮像手段により撮像された第一の画像の
一部を指定する領域指定手段と、前記ズーミング手段に
より拡大・縮小した第二の画像と前記第一の画像とを合
成する合成手段と、前記領域指定手段により指定された
指定領域と非指定領域とを異なる特性で圧縮可能な圧縮
手段とを有することにより、特定領域のみ解像度が高い
画像を作成することが可能となった。
【0090】本発明における第2の発明は、前記領域指
定手段により指定された、撮像した画像の一部の領域の
範囲は、前記撮像した画像全体に対して前記ズーミング
レンズ手段により拡大可能な範囲である事としたことに
より、一つの撮像部で特定領域のみ解像度が高い画像を
作成することが可能となった。
【0091】本発明における第3の発明は、前記領域指
定手段により指定された領域の縦横比は、撮像素子の縦
横比とほぼ同じである事により、ズーミングして画角を
合わせる事が容易となる。
【0092】本発明における第4の発明は、前記領域指
定手段により指定された領域と、前記非指定領域は境界
部分が重なる事であるにより、符号化対象となる画像と
しての品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビデオカメラにおける圧縮回路の構成
を示すブロック図である。
【図2】(a)は2次元離散ウェーブレット変換後の係数
群の構成図、(b)はウェーブレット変換係数群をコード
ブロック分割した際の構成図である。
【図3】(a)はマスク情報示す図、(b),(c)は量子化
インデックスの変化を示した図である。
【図4】(a)はSNRスケーラブルで出力した際の符号
列の概略図、(b)は空間解像度スケーラブルで出力した
際の符号列の概略図である。
【図5】符号列の構成を表す概略図である。
【図6】(a)は本発明のビデオカメラの外観図、(b)は
領域指定レバーの拡大図、(c)は領域指定レバーの検出
部を示す図である。
【図7】(a)、(b)、(c)は領域指定操作に伴うモニタ
の表示変化の状態を示す図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態の動作を示すフロチ
ャートである。
【図9】本発明の第2の実施の形態の動作を示すフロチ
ャートである。
【図10】従来のビデオカメラの構成図である。
【図11】従来のビデオカメラにおける圧縮処理装置の
構成を示すブロック図である。
【図12】(a)は本発明のビデオカメラの構成を示すブ
ロック図、(b)はズーム操作部の詳細図、(c)はモニタ
の状態図である。
【図13】(a)は、ROI指定領域の形の縦横比V
1:H1を示す図、(b)は撮像装置の撮像素子の縦横
比V2:H2を示す図である。
【図14】(a)は、撮像レンズを決める各パラメータ
を定義する図、(b)は、ズームレンズを最広角にして
撮像した場合のROI指定領域を示す図、(c)は、ズ
ームレンズを最望遠にして撮像した場合のROI指定領
域を示す図である。
【図15】本発明の第3の実施の形態の動作を示すフロ
チャートである。
【図16】本発明の第4の実施の形態の動作を示すフロ
チャートである。
【図17】(a)(b)(c)(d)は本発明の第1の
実施の形態の領域指定操作に伴うモニタの表示変化の状
態を示す図である。
【図18】(a),(b),(c),(d)は本発明の第
2の実施の形態の領域指定操作に伴うモニタの表示変化
の状態を示す図である。
【図19】(a),(b),(c),(d),(e),
(f),(g),(h)は本発明の第3の実施の形態の領
域指定操作に伴うモニタの表示変化の状態を示す図であ
る。
【図20】(a),(b),(c),(d),(e),
(f),(g)は本発明の第4の実施の形態の領域指定
操作に伴うモニタの表示変化の状態を示す図である。
【図21】(a),(b)は、MIX画像と実画像の位置を
重ね合わせる際にモニターに表示される画面を示す図で
ある。
【符号の説明】
12・・・・・・ズームレンズ、16・・・・・・バッファメモリ、
18・・・・・・モニタ、20a・・・・・・ズームモータ、20b
・・・・・・ズームモータドライバ、21・・・・・・ズームエンコ
ーダ、23・・・・・・圧縮回路、25・・・・・・ズームレバー、
25a・・・・・・ワイドスイッチ、25b・・・・・・テレスイッ
チ、32・・・・・・表示制御回路、33・・・・・・領域検出器、
34・・・・・・領域指定レバー、35a、35b・・・・・・可変
抵抗

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を撮像する撮像手段と、撮像する
    被写体を拡大・縮小するズーミング手段と、画像を表示
    する表示手段と、前記撮像手段により撮像された第一の
    画像の一部を指定する領域指定手段と、前記ズーミング
    手段により拡大・縮小した第二の画像と前記第一の画像
    とを合成する合成手段と、前記領域指定手段により指定
    された指定領域と非指定領域とを異なる特性で圧縮可能
    な圧縮手段とを有する撮像装置。
  2. 【請求項2】前記領域指定手段により指定された、撮像
    した画像の一部の領域の範囲は、前記撮像した画像全体
    に対して前記ズーミングレンズ手段により、拡大可能な
    範囲である事を特徴とした請求項1に記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】前記領域指定手段により指定された領域の
    縦横比は、撮像素子の縦横比とほぼ同じである事を特徴
    とした請求項1に記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】前記領域指定手段により指定された領域
    と、前記非指定領域は境界部分が重なる事を特徴とした
    請求項1に記載の撮像装置。
  5. 【請求項5】前記指定領域に相当する画角に前記ズーミ
    ングレンズ手段により拡大する際、自動的に行う事を特
    徴とした請求項1に記載の撮像装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010119011A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Nikon Corp デジタルカメラ
JP2015506622A (ja) * 2012-01-06 2015-03-02 アルカテル−ルーセント ビデオ監視のための方法、関連するシステム、関連する監視サーバ及び関連する監視カメラ
JP2021072091A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 計算負荷分散方法、計算負荷分散装置、可動物体、データ処理方法、データ処理装置、およびプログラム

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