JP2007049631A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】顔検出技術を用いることで、ユーザにとって望ましい人物画像が撮影できる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体を捉えた撮影によって、その被写体の画像を表す画像信号を生成する撮像部と、上記被写体の画像中で人物の目部分を検出し、その検出した目部分に目瞑りが生じているか否かを判定する目瞑り判定部と、上記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていると判定された場合には所定の警告を発し、上記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていないと判定された場合には、上記撮像部によって生成された画像信号を所定の記録媒体に記録する画像記録部とを備えた。
【選択図】 図3

Description

本発明は、被写体を捉えた撮影によって撮影画像を生成する撮像装置に関する。
近年、デジタルカメラを中心とする撮像装置の分野では、撮像装置のハードウェアの技術発展と共に、撮像装置で得られた画像データの処理を行うためのソフトウェア技術の発展も盛んである。
こうしたソフトウェア技術の一つに、人物撮影で得られた人物画像から顔の部分を検出する技術、いわゆる顔検出技術がある(例えば、特許文献1参照)。このような技術を用いることにより、顔の部分だけを取り出して画像作成を行うことや、特定の人物の顔を認識することで、複数の人物画像の中からその人物の現れる人物画像を抽出することなど、様々な応用が可能になってきている。
特開2000−322588号公報
このような技術は、撮影後の人物画像に対して行われる後処理として用いられることがほとんどであり、ユーザにとって望ましい人物画像の撮影を行うためのより積極的な方法として用いられることがなかった。
本発明は、上記事情に鑑み、顔検出技術を用いることで、ユーザにとって望ましい人物画像が撮影できる撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明の第1の撮像装置は、
被写体を捉えた撮影によって、その被写体の画像を表す画像信号を生成する撮像部と、
前記被写体の画像中で人物の目部分を検出し、その検出した目部分に目瞑りが生じているか否かを判定する目瞑り判定部と、
前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていると判定された場合には所定の警告を発し、前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていないと判定された場合には、前記撮像部によって生成された画像信号を所定の記録媒体に記録する画像記録部とを備えたことを特徴とする。
ここで、上記の目瞑りが生じているか否かの判定は、撮影指示が与えられる前から行われるものであってもよく、あるいは撮影指示が与えられた後で行われるものであってもよい。以下も同様である。
本発明の第1の撮像装置は、画像中の人物の目部分について目瞑りが生じていない場合にはその画像をそのまま記録し、目瞑りが生じている場合にはユーザに警告を与えるため、撮影対象の人物がまばたきして目を瞑った状態で撮影が行われた場合であっても、その事実をユーザは認識することができ、後で目瞑りが生じていることに気がつくということがない。このため、撮影をやり直すことなどにより、ユーザにとって納得のいく撮影画像を得ることができる。
上記目的を達成するための本発明の第2の撮像装置は、
被写体を捉えた撮影によって、その被写体の画像を表す画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部によって生成された画像信号を所定の記録媒体に記録する画像記録部と、
前記被写体の画像中で人物の目部分を検出し、その検出した目部分に目瞑りが生じているか否かを判定する目瞑り判定部と、
前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていると判定された場合には目瞑りが生じている画像を表す画像信号が記録されることを回避させる目瞑り回避部とを備えたことを特徴とする。
本発明の第2の撮像装置によれば、撮影対象の人物がまばたきして目を瞑った状態では、撮影画像の記録が回避されるため、ユーザにとって望ましい人物画像のみが撮影される。
また、本発明の第1または第2の撮像装置において、「前記撮像部は、前記画像記録部に記録される記録用画像信号と、現時点における撮影画角内の画像を表すモニタ用画像信号とを生成するものであり、前記撮像部で生成されたモニタ用画像信号に基づく画像を表示する画像表示部とを備え、前記目瞑り判定部は、前記モニタ用画像信号が表す画像中と前記記録用画像信号が表す画像中とのそれぞれで人物の目部分の検出を行い、その検出した目部分の比較に基づいて、目瞑りが生じているか否かを判定するものである」という形態は好ましい形態である。
一般に、まばたきによる目瞑りは時間的に短時間だけ生じると考えられる。このような形態の撮像装置によれば、例えば、記録用信号と所定時間分のモニタ用画像信号の平均との比較、あるいは、記録用信号と記録用信号生成時よりも所定時間前に生成されたモニタ用画像信号との比較を通じてまばたきによる目瞑りが容易に判定される。
また、本発明の第2の撮像装置において、「前記目瞑り回避部は、前記目瞑り判定部によって目瞑りが生じていると判定された場合には、撮像部に新たな撮影を行わせて新たな画像信号を生成させ、その新たな画像信号を前記画像記録部に記録させる」という形態は好ましい形態である。
このような形態によれば、撮影時の画像に目瞑りが生じている場合にはユーザが自ら撮影操作をしなくても自動的に撮り直しが行われて望ましい人物画像が得られる。
また、本発明の第2の撮像装置において、「前記目瞑り回避部は、前記目瞑り判定部によって画像中に目瞑りが生じていると判定された場合には、その画像を表す画像信号の記録を禁止する」という形態も好ましい形態である。
このような形態によれば、撮影対象の人物が目を瞑った状態で撮影が行われた場合には、画像の記録が禁止されるので、連続撮影時等でも、目瞑りのない望ましい画像のみが記録されることになる。
本発明の撮像装置によれば、顔検出技術を用いることで、ユーザにとって望ましい人物画像が撮影できる。
以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態の撮像装置は、静止画撮影機能および動画撮影機能を備えたデジタルカメラである。
図1は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図であり、図2は、このデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。
図1に示すように、このデジタルカメラ100の前面中央部には、撮影レンズ101が備えられている。また、このデジタルカメラ100の前面上部には、光学式ファインダ対物窓102および閃光発光部103が備えられている。さらに、このデジタルカメラ100の上面には、スライド式の電源スイッチ104、静止画撮影を指示するためのレリーズスイッチ150が備えられている。さらに図2に示すように、このデジタルカメラ100の背面には、光学式ファインダ接眼窓106、メニューボタン160、実行/画面切換スイッチ170、画像表示部130、十字キー24b、モードダイヤル10が備えられている。
モードダイヤル10は、図で両矢印で示す方向に回転することができるダイヤルとなっており、ユーザは、このモードダイヤル10を操作することによって、静止画撮影モード(Cam)、再生モード(Play)、動作設定を行うモードである動作設定モード(Setup)の3つのモードが選択できる。この図2では、動作設定モード(Setup)が選択された状態が示されている。
図3は、図1および図2に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。
このデジタルカメラ100には、図では不図示のフォーカスレンズやズームレンズ、絞り、およびそれらの制御を行う制御部、撮像素子の1種であるCCDなどが配備された撮像部110が備えられており、図で一点鎖線で示すように図の左側から入射した被写体光は、常時、この撮像部110において、被写体光を表わすアナログの画像信号に変換される。この撮像部110が、本発明にいう撮像部の一例に相当する。このアナログの画像信号は、画像信号処理部122において処理され、最終的にデジタル化された画像データとなり、画像表示の制御を行う表示制御部123を介して画像表示部130上に、この画像データが表す画像(いわゆるスルー画)が表示される。さらに静止画撮影モードが選択され図1に示すレリーズスイッチ130が操作された場合には、画像信号処理部122において処理された画像データは、画像記録部140によりJPEG圧縮が施されてメモリカード141に記録される。また、このデジタルカメラ100には、人物撮影が行われた際に、撮影される人物の目の領域の画像データが一時的に保存されるバッファメモリ128が備えており、後述するように、この中に保存された画像データは、撮影される人物が目をつぶっていない、ユーザにとって望ましい撮影画像を得るための参照データとして用いられる。
この図3では、図1および図2に示すモードダイヤル10やレリーズスイッチ150などの各種のスイッチやボタンは、操作部151として一括して示されている。従って、例えば、レリーズスイッチ150を押すことによる静止画撮影の指示などは、この操作部151の操作に含まれる。
また、このデジタルカメラ100には、プログラムなどを格納するメモリであるROM121が配備されており、このROM121には、このデジタルカメラ100の各部の制御を行うCPU120aが実行する動作の手順を示したプログラムが格納され、操作部151が操作されると、このプログラムに従ってその操作に応じた処理が実行される。
このCPU120aと、撮像部110、画像信号処理部122、表示制御部123、画像記録部140などの各部との間のデータの受け渡しはバス1200を介して行なわれ、そのバス1200を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとしてRAM129が備えられている。このRAM129に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、前述の撮像部110、画像信号処理部122などの各部では、そのデータを参照することにより、それぞれ適切な処理が行われる。CPU120aは、後述するように、人物撮影が行われる際には、撮影される人物の顔を認識する顔認識部120b、撮影される人物のまばたきを認識するまばたき検出部120cとしても動作する。
以上が図1および図2に外観を示すデジタルカメラ100の構成の概略である。
このデジタルカメラ100は、人物撮影時に撮影対象となる人物のまばたきを検出することを通じて、目の閉じた撮影画像を回避するための動作を行うものであり、以下では、この動作について説明する。
まず、人物撮影時にまばたきを検出するための機能をオンにする作業について説明する。
図4は、図2に示すモードダイヤルで「Setup」を選択したときに画像表示部に表示される画面を表す図である。
このデジタルカメラ100では、動作設定モード(Setup)で、表示される画像のシャープネスの程度、撮影画像がJPEG圧縮されて記録される際の圧縮レベルの内容、人物撮影時のまばたき検出をするか否かを、それぞれの選択肢の中から選択できる。この選択は、十字キー24bの操作によって実行することができる。図7では、表示される画像のシャープネスとして「標準」が選択され、圧縮レベルとして「JPG/Fine」が選択され、まばたき検出について「する」が選択された状態が示されている。さらにこのデジタルカメラ100では、ユーザから撮影指示が出された時点での画像にまばたきが検出されると撮影のタイミングをずらす、ずらし撮影機能も備えられており、図4の画面において、まばたき検出について「する」が選択された場合には、このずらし撮影機能のオンオフを指定できるようになっている。この図では、ずらし撮影機能について「ON」が選択された状態が示されている。
次に、図4の動作設定モード(Setup)において、まばたき検出「する」が選択された状態で行われる人物撮影において、まばたきした撮影画像を避けるためにデジタルカメラが行う動作について説明する。
図5は、図1および図2に外観を示すデジタルカメラが、まばたき検出をしながら人物撮影を行う際の動作のフローチャートである。
ユーザによって、図2に示すモードダイヤル10が操作されて静止画撮影モードが選択され、さらに動作設定モード(Setup)でまばたき検出「する」が選択されると、デジタルカメラ100は、撮影指示待機状態に入る。この状態では、図1に示す撮影レンズ101を、静止画撮影の対象となる人物に向けることで、その被写体光が取り込まれ、その人物を表すスルー画が図2に示す表示画面130上に表示される。そのスルー画の表示とともに、そのスルー画を表す画像データは、顔を認識する顔認識部120bとして動作するCPU120aにも送信され、画像中の顔および目の領域の検出作業が開始される(ステップS1)。スルー画を表す画像データは、時間の経過とともに次々と送られてくるが、顔認識部120bは、画面ごとに顔および目の領域の検出を行い(ステップS2;Yes)、画像データから目の領域を表す画像データを抽出する(ステップS4)。
もし、撮影対象が風景である場合のように、人物が現れない撮影の場合は、顔および目の領域の検出には成功しない(ステップS2;No)。この場合は、図1に示すレリーズスイッチ150が押される(ステップS3;Yes)と、その撮影した画像の画像データの記録が行われる(ステップS9)。
ステップS4において図3に示す顔認識部120bにより抽出された目の領域を表す画像データは、図3に示すバッファメモリ128に記録される(ステップS5)。そして、時間の経過とともに次々と送られてくる画像データごとにこのような目の領域を表す画像データが、上書きされながら所定時間分の画像データとして蓄えられる。
図6は、図3に示す顔認識部の動作を、人物画像の具体例を用いて模式的に示した図である。
撮影指示待機状態では、図1に示す撮影レンズ101を、静止画撮影の対象となる人物に向けることで、図6のパート(a)に示すように、人物を表すスルー画が図2に示す表示画面130上に表示される。
次に、顔認識部120bは、図6のパート(b)において、輪郭1301で囲まれた領域内にある画像として、人物の顔を検出する。
さらに、顔認識部120bは、図6のパート(c)に示すように、輪郭1301で囲まれた領域内の目の領域1302を表す画像データを抽出して図3に示すバッファメモリ128に保存する。
以上説明したような、目の領域の画像データの抽出から保存までの作業を、図1に示すレリーズスイッチが押されるまで、送られてくる画像データごとに繰り返す(図5のステップS6;No)。レリーズスイッチが押されると(ステップS6;Yes)、図3に示すCPU120aによって、レリーズスイッチが押された時の画像中の目の領域の画像データと、図3に示すバッファメモリ128に保存されている所定時間分の画像データのうち一番古い(すなわちレリーズスイッチが押された時より所定時間前に生成された)画像データとの差分データが求められ(ステップS7)、その差分データ値が所定値以上となる場合は、レリーズスイッチが押された時の画像に現れる人物はまばたきをしていると判定し(ステップS8;Yes)、差分データ値が所定値未満であると、この画像に現れる人物はまばたきをしていないと判定する(ステップS8;No)。上記の所定時間は、人間が一度まばたきしてから次にまばたきをするまでの一般的な時間間隔よりも十分短いため、差分データ値が所定値未満であるということは、レリーズスイッチが押された時の画像と、所定時間前の画像の両方の画像において、まばたきによる目瞑りがないことを意味する。このため、その差分データ値が所定値未満となれば、レリーズスイッチが押された時の画像にまばたきが無いということについては、正確に判定することができる。この判定では、実際には、レリーズスイッチが押された時の画像にまばたきがなくても、所定時間前に生成された画像中でまばたきがあれば、まばたきをしていると判定されてしまうことになり、まばたき有りという判定に関しては、正確な判定とはならない場合も有り得る。しかし、まばたきによる目瞑りの画像が正常と判断されてしまう誤りに比べると、正常な画像がたまに目瞑りと誤判定されるのはほとんど問題にならず、むしろ、上記のような簡単な判定方法によって、迅速にまばたき検出を行うことが可能となるという利点の方が大きい。このような判定を行うCPU120aの動作は、図3に示すまばたき検出部120cとしての動作である。
本実施形態では、このように目瞑りの判定処理の速度を優先して上記の判定方法を採用するが、本発明は、判定処理のさらなる正確さを求め、レリーズスイッチが押された時の画像中の目の領域の画像データと、図3に示すバッファメモリ128に保存されている所定時間分の画像データの平均との差分データに基づき、まばたきの有無を判定するものでもよい。さらには、レリーズスイッチが押された時の画像中の目の領域の画像データと、図3に示すバッファメモリ128に保存されている所定時間分の各画面ごとの画像データ
それぞれとの差分データを求めてそれぞれの差分データについてまばたきの有無の判定を行い、まばたき無しと判定される場合が所定数以上か、あるいは所定数未満かであるかに応じて、レリーズスイッチが押された時の画像中のまばたきの有無について最終的な判断を下すものであってもよい。
レリーズスイッチが押された時の画像に現れる人物がまばたきをしていないと判定された場合(ステップS8;No)は、まばたき検出部120cは、この画像データを図3に示す画像記録部140に記録させる(ステップS9)。
レリーズスイッチが押された時の画像に現れる人物がまばたきをしていると判定された場合(ステップS8;Yes)、その後の処理は、図4において、ずらし機能が「ON」と「OFF」のいずれが選択されたかで異なるものとなる。以下では、それぞれの処理について、具体的な例を用いて説明する。
図7は、人物撮影時に図2に示す表示画面に表示される画面と、その画面に現れる人物
の目の領域の画像データとを、時間的に連続する5画面分について表した図である。
図7のパート(a)には、時間的に古い順に、画像a_1から画像a_5までの5枚
の画像が示されており、これらの画像上に現れる人物は、画像a_1から画像a_5までの間にまばたきしたために、4枚目の画像a_4は、目を閉じた画像となっている。
図7のパート(b)には、図7のパート(a)の画像a_1から画像a_5までの5枚
の画像にそれぞれ対応した目の領域の画像データが模式的に画像データb_1〜b_5として示されている。
この具体例では、図3に示すバッファメモリ128に、前述の所定時間分の目の領域の画像データとして、3画面分の画像データが保存され、例えば、図7のパート(a)で4番目に示す画像a_4の状態でレリーズスイッチが押されたとする(図5のステップS6;Yes)。まばたき検出部120cは、この4番目に示す画像a_4に対応した目の領域の画像データb_4と、4番目に示す画像a_4より時間的に3画面前の画像a_1に対応した目の領域の画像データb_1との間の差分データを求め、その差分データから、この4番目に示す画像a_4に現れる人物はまばたきをしていると判定する。
ここで、図4において、ずらし機能「ON」が選択されていた場合(図5のステップS10;Yes)、CPU120aは、この4番目に示す画像a_4を図3に示す画像記録部140に記録させずに、この4番目に示す画像a_4の次に生成される5番目に示す画像a_5を表した画像データについて、図5のステップS7に戻り、前述のまばたきの判定が行われる。この判定では、この5番目に示す画像a_5に対応した目の領域の画像データb_5と、5番目に示す画像a_5より時間的に3画面前の画像a_2に対応した目の領域の画像データb_2との間の差分データを求められ、その差分データから、この5番目に示す画像a_5に現れる人物はまばたきをしていないと判定される(図5のステップS8;Yes)。そして、CPU120aは、この5番目に示す画像a_5を表す画像データを、図3に示す画像記録部140に記録させる(ステップS9)。
このような機能を備えることにより、ユーザの方で再度の撮影操作をしなくてもデジタルカメラ100の方で自動的に撮り直しをしてくれることになるので便利である。
一方、図4において、ずらし機能「OFF」が選択されていた場合(図5のステップS10;Yes)、CPU120aは、図7のパート(a)に示す4番目に示す画像a_4を、画像記録せずに画像表示部130上に表示させ、まばたきを検出した旨を伝える警告メッセージも画像表示部130上に表示させる(図5のステップS11)。
図8は、まばたきを検出した旨を伝える警告メッセージを、まばたきが検出された画像とともに表した図である。
図1に示すレリーズスイッチが押されたときの画像が、まばたきして目が閉じている画像となった場合には、図8に示すように、「まばたきを検知しました」というメッセージが表示される。この結果、ユーザは、レリーズスイッチが押されたときの画像が、まばたきして目が閉じている画像であることを認識し、撮り直しが行われることとなる(図5のステップS1に戻る)。
このような機能は、デジタルカメラ100に撮り直しを任せるよりは、自分でもう一度撮影操作を行って所望の画像を記録として残したいユーザにとっては、便利な機能である。
以上の説明において、顔認識部120bとまばたき検出部120cとを合わせたものが、本発明にいう目瞑り判定部の一例に相当する。また、CPU120aと画像記録部140を合わせたものが、本発明にいう画像記録部の一例に相当するとともに、このCPU120aは、本発明にいう目瞑り回避部の一例にも相当する。
以上が本実施形態の説明である。
以上の説明では、レリーズスイッチが押されたときの画像においてまばたきを検出すると、ずらし機能「OFF」が選択されていた場合には、その画像を記録することなく警告メッセージを表示してユーザに撮り直しを促すものであるが、本発明は、ずらし機能「OFF」が選択されていた場合に、その画像を記録することなく撮り直しをするか、あるいはこのまばたきした画像を記録するかの選択肢を、警告メッセージとともに表示するものであってもよい。
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。 本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。 図1および図2に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。 図2に示すモードダイヤルで「Setup」を選択したときに画像表示部に表示される画面を表す図である。 図1および図2に外観を示すデジタルカメラが、まばたき検出をしながら人物撮影を行う際の動作のフローチャートである。 図3に示す顔認識部の動作を、人物画像の具体例を用いて模式的に示した図である。 人物撮影時に図2に示す表示画面に表示される画面と、その画面に現れる人物の目の領域の画像データとを、時間的に連続する5画面分について表した図である。 まばたきを検出した旨を伝える警告メッセージを、まばたきが検出された画像とともに表した図である。
符号の説明
100 デジタルカメラ
101 撮影レンズ
102 光学式ファインダ対物窓
103 閃光発光部
104 電源スイッチ
10 モードダイヤル
24b 十字キー
106 光学式ファインダ接眼窓
128 バッファメモリ
150 レリーズスイッチ
151 操作部
160 メニューボタン
170 実行/画面切換スイッチ
110 撮像部
120a CPU
120b 顔認識部
120c まばたき検出部
121 ROM
122 画像信号処理部
123 表示制御部
129 RAM
130 画像表示部
140 画像記録部
141 メモリカード
1200 バス

Claims (5)

  1. 被写体を捉えた撮影によって、その被写体の画像を表す画像信号を生成する撮像部と、
    前記被写体の画像中で人物の目部分を検出し、その検出した目部分に目瞑りが生じているか否かを判定する目瞑り判定部と、
    前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていると判定された場合には所定の警告を発し、前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていないと判定された場合には、前記撮像部によって生成された画像信号を所定の記録媒体に記録する画像記録部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 被写体を捉えた撮影によって、その被写体の画像を表す画像信号を生成する撮像部と、
    前記撮像部によって生成された画像信号を所定の記録媒体に記録する画像記録部と、
    前記被写体の画像中で人物の目部分を検出し、その検出した目部分に目瞑りが生じているか否かを判定する目瞑り判定部と、
    前記目瞑り判定部によって、目瞑りが生じていると判定された場合には目瞑りが生じている画像を表す画像信号が記録されることを回避させる目瞑り回避部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
  3. 前記撮像部は、前記画像記録部に記録される記録用画像信号と、現時点における撮影画角内の画像を表すモニタ用画像信号とを生成するものであり、
    前記撮像部で生成されたモニタ用画像信号に基づく画像を表示する画像表示部とを備え、
    前記目瞑り判定部は、前記モニタ用画像信号が表す画像中と前記記録用画像信号が表す画像中とのそれぞれで人物の目部分の検出を行い、その検出した目部分の比較に基づいて、目瞑りが生じているか否かを判定するものであることを特徴とする請求項1または2記載の撮像装置。
  4. 前記目瞑り回避部は、前記目瞑り判定部によって目瞑りが生じていると判定された場合には、撮像部に新たな撮影を行わせて新たな画像信号を生成させ、その新たな画像信号を前記画像記録部に記録させることを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
  5. 前記目瞑り回避部は、前記目瞑り判定部によって画像中に目瞑りが生じていると判定された場合には、その画像を表す画像信号の記録を禁止することを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
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