JP2007181020A - 撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像データに基づいて被写体の特徴を抽出する際に、特徴抽出時間の短縮化を図る。
【解決手段】撮像によって生成された電子画像データを分析して被写体の特徴を抽出するにあたり、特徴抽出の対象となる分析対象画像データの画素数を低減する。画素数低減後の画像データに基づいて特徴抽出を行うことで、分析時間の短縮化が図れる。抽出された特徴を検索キーとしてデータベース検索を行い、検索された被写体情報を表示する。
【選択図】図14
【解決手段】撮像によって生成された電子画像データを分析して被写体の特徴を抽出するにあたり、特徴抽出の対象となる分析対象画像データの画素数を低減する。画素数低減後の画像データに基づいて特徴抽出を行うことで、分析時間の短縮化が図れる。抽出された特徴を検索キーとしてデータベース検索を行い、検索された被写体情報を表示する。
【選択図】図14
Description
本発明は、電子カメラやカメラ機能付き携帯電話機などの撮影装置、特に撮像した画像から被写体の特徴を抽出して被写体検索を行うものに関する。
例えば花を撮像した際に、得られた画像データから画像認識によって花の特徴を抽出し、その特徴データに基づいて花データベースから花の名前などを検索し、検索結果を表示できるようにした電子カメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような検索機能をカメラに持たせることで、名前の知らない花を見つけたときに、その花を撮影するだけで手軽に花の名前等を知ることができる。
近年では電子カメラの高画素化が進み、コンパクトタイプのカメラでも500万〜800万画素の撮像素子を搭載しているものが少なくない。かかるカメラで撮像された高画素の画像データを花検索などの被写体検索に用いると、被写体の特徴抽出に多大な処理時間を要し、検索結果が得られるまでの待ち時間が長くなってしまう。
本発明に係る撮影装置は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、画像データに対して画素数を低減する処理を施す画素数変換手段と、画素数変換手段で画素数を低減された画像データに基づいて被写体の特徴を抽出し、その特徴を被写体情報検索における検索キーとして出力する特徴抽出手段とを具備する。
撮像手段にて生成された画像データのうち特徴抽出に用いる領域を指定する領域指定手段を更に備え、指定された領域の画素数を低減するようにしてもよい。その際、画素数低減前の画像データの画素数に基づいて画素数低減の度合いを決めるようにしてもよい。
画素数低減前の画像データの画素数に関わらず、一定の低減率で画素数低減を行うようにしてもよい。
抽出された特徴に基づいてデータベースから被写体情報を検索する検索手段と、検索された被写体情報を報知する報知手段とを更に設けてもよい。
撮像手段にて生成された画像データのうち特徴抽出に用いる領域を指定する領域指定手段を更に備え、指定された領域の画素数を低減するようにしてもよい。その際、画素数低減前の画像データの画素数に基づいて画素数低減の度合いを決めるようにしてもよい。
画素数低減前の画像データの画素数に関わらず、一定の低減率で画素数低減を行うようにしてもよい。
抽出された特徴に基づいてデータベースから被写体情報を検索する検索手段と、検索された被写体情報を報知する報知手段とを更に設けてもよい。
本発明によれば、被写体の特徴抽出時間を短縮することができ、高画素の撮影装置であっても検索結果を迅速に得ることができる。
図1〜図14により本発明の一実施の形態を説明する。
図1は本実施形態における電子カメラ100を背面から見た概略図である。カメラ上面にはレリーズボタン1が設けられ、また背面には、画像表示が可能な液晶モニタ2と、撮影レンズ10(図2)のズームアップ/ダウンを行うためのズームアップ/ダウンボタン3U,3Dと、上下左右の4操作が可能な4方向ボタン4と、画像を再生するための再生ボタン5と、後述する情報検索を行うための検索ボタン6とが設けられている。4方向ボタン4は多機能ボタンであり、メニュー設定時の項目選択や、再生画像選択、その他の選択や表示移動に用いられる。また、特に4方向ボタン4の上下操作は、確認メッセージに対する返答(YesまたはNo)の入力としても用いられる。
図1は本実施形態における電子カメラ100を背面から見た概略図である。カメラ上面にはレリーズボタン1が設けられ、また背面には、画像表示が可能な液晶モニタ2と、撮影レンズ10(図2)のズームアップ/ダウンを行うためのズームアップ/ダウンボタン3U,3Dと、上下左右の4操作が可能な4方向ボタン4と、画像を再生するための再生ボタン5と、後述する情報検索を行うための検索ボタン6とが設けられている。4方向ボタン4は多機能ボタンであり、メニュー設定時の項目選択や、再生画像選択、その他の選択や表示移動に用いられる。また、特に4方向ボタン4の上下操作は、確認メッセージに対する返答(YesまたはNo)の入力としても用いられる。
図2は電子カメラ100の制御ブロック図である。電子カメラ100の全動作を制御するCPU11には、上述したレリーズボタン1の操作に連動するレリーズスイッチ1s、ズームアップ/ダウンボタン3U,3Dの操作にそれぞれ連動するズームアップ/ダウンスイッチ3Us,3Ds、4方向ボタン4の上下左右操作に連動する上下左右スイッチ4Us,4Ds,4Ls,4Rs、再生ボタン5の操作に連動する再生スイッチ5s、検索ボタン6の操作に連動する検索スイッチ6sが接続されている。CPU11は、これらのスイッチの状態を読み取って各ボタンの操作の有無を検知する。
撮影レンズ10を透過した被写体光束は、CCDなどの撮像素子12によって撮像され、電気的な画像信号に変換される。撮像回路13は、この画像信号を処理して所定形式の画像データを生成し、CPU11は、画像データをコンピュータで扱うことが可能な画像ファイルとして大容量メモリ14に記録する。大容量メモリ14は、電子カメラ100に内蔵されたものでもよいし、挿脱可能なメモリカードでもよい。
またCPU11には、表示回路15を介して上記液晶モニタ2が接続される。液晶モニタ2には、所定時間おきに撮像される画像がファインダメモリ16を介して逐次更新表示され(スルー画表示)、撮影者はその画像を見ながら構図を決定することができる。また液晶モニタ2は、再生ボタン5の操作に応じて大容量メモリ14に記録されている画像データを表示したり、メニュー表示なども行える。
さらにCPU11には、花の情報が登録された図鑑データベース17が接続されている。図鑑データベース17には、花の種類や名前、生息域などの生態情報と花のサンプル画像とが、花びらの色、形状、枚数などの特徴データに対応づけられて格納されている。
以下、図鑑データベース17を用いた花情報検索について詳述する。
花情報検索は、撮影した花の画像データから花の特徴を抽出し、抽出した特徴情報を検索キーとして、図鑑データベース17から花の名前等を検索して表示するものである。
花情報検索は、撮影した花の画像データから花の特徴を抽出し、抽出した特徴情報を検索キーとして、図鑑データベース17から花の名前等を検索して表示するものである。
花情報検索にあたり、操作者は再生ボタン5を操作して、目的の花(名前等の情報を知りたい花)を含む画像データを液晶モニタ2に再生表示させる。再生ボタン5が操作されると、CPU11は、大容量メモリ14に記録されている画像をファインダメモリ16に読み出し、表示回路15を介して液晶モニタ2に表示する。また液晶モニタ2には、例えば図1に破線で示すような検索枠Fが画像と重ね合わせて表示される。検索枠Fは、後に画像データを切り出す際の切り出し領域を決めるもので、目的の花はこの検索枠F内に納まっている必要がある。本実施形態では、この検索枠Fの形状、大きさ、位置が変更可能であるが、それについては後で詳述する。
画像データが再生された状態で検索ボタン6が操作されると、CPU11は、当該画像データから検索枠F内の領域を切り出し、その切り出した画像データを分析対象画像データとする。図3は図1の画像データから切り出した分析対象画像データを示している。この分析対象画像データに対し、CPU11は所定の画像認識プログラムを用いて分析を行い、花の特徴を抽出する。抽出すべき特徴は、花びらの色、形状、枚数などである。これらの特徴は、花情報検索における検索キーとして使用されるため、正確性を欠くと満足な検索結果が得られない。特徴を正確に抽出するには、分析対象画像データ中の花部分と非花部分とを明確に区別する必要がある。そのため画像認識プログラムは、分析対象画像データ中の例えば緑系統のもの、茶系統のもの、灰色系統のものは、それぞれ葉、土、石やブロック塀などの非花部分として認識する。
ところで、上記のような画像分析は、分析対象画像データの画素数が多いほど時間がかかる。近年の電子カメラは高画素化が進み、例えば撮像した画像データが600万画素だとすると、分析対象画像データは100万画素にもなることがある。しかし、一般的な画像認識プログラムでは、花の特徴を抽出するのに100万画素も必要なく、このため切り出した分析対象画像データをそのまま用いると、分析時間が徒に長くなるだけである。
そこで本実施形態では、画素数変換回路18(図2)を用い、画像分析に先立って分析対象画像データの画素数を減らすようにした。例えば30万画素でも正確な分析結果が得られるのであれば、100万画素から30万画素に変換する。場合によっては10万画素でも可、あるいは60万画素はなければならないということもあり得る。何画素まで減らすか、あるいは画素数を何割減らすかは、撮像素子12の有効画素数、検索枠Fの大きさ、画像認識プログラムの仕様、CPU11の処理速度などに影響され、予め実験等を行って決めておくことが望ましい。理想的には、正確な分析結果が得られる最低限の画素数まで低減することが望ましい。
また検索枠Fの大きさが可変の場合は、分析対象画像データの当初の画素数が一定とはならないから、その当初の画素数に応じて低減率を決めるようにしてもよい。例えば、分析対象画像データの当初の画素数がある程度以下の場合には、画素数を低減しないようにしてもよい。あるいは、検索枠Fの大きさに関わらず低減率を一定としてもよい。
画素数変換自体は、公知の技術を用いて短時間で行うことができる。例えば所定の割合で画素を間引く方法や、隣接する複数の画素の色を平均して1画素とみなすなどの方法が考えられる。
このように、画像分析に先立って分析対象画像データの画素数を減らすようにしたので、高画素の電子カメラであっても花の特徴を短時間で抽出でき、いち早く検索を終了することが可能となる。
花の特徴データ(花びらの色、形状、枚数など)が抽出されると、CPU11は、これらを検索キーとして図鑑データベース17内を検索し、条件に適った生態情報とサンプル画像を抽出する。なお、図鑑データベース17の形式によっては、上記特徴データに加えて他のデータを検索キーとして用いることができる。例えば、「花の咲く季節」を検索キーとして加える場合には、GPS受信機をカメラに設けて位置情報を取得し、その位置情報と撮影時の日付データとから花の咲く季節(春夏秋冬)を求めればよい。
検索が終了すると、CPU11は検索結果を液晶モニタ2に表示する。図4はその表示例を示し、これは図3の分析対象画像データから抽出した特徴に基づいて、1つの花の種類が特定できる例である。液晶モニタ2には、花の名前を第1候補から第5候補まで表示可能となっている。なお、名前以外の生態情報を合わせて表示してもよい。
図3の例では、分析対象画像データ中に一つの花が含まれ、他は葉や土であるから、画像分析において花部分と非花部分とを正確に区別でき、正確な花の特徴を抽出できる。特徴データが正確であれば、図4のように検索によって候補を1つのみに絞り込むことができ、検索結果の信頼性は極めて高い。
一方、図5は図1と全く異なる形状の花の撮影例であり、図6は図5の画像データから切り出した分析対象画像データを示している。検索枠Fの形状、大きさ、位置は図1と同等である。画像認識プログラムは、分析対象画像データ中に花が1つのみ含まれていることを前提とし、また図5のような穂状の花の場合、1本の花茎に咲く複数の花の集まりをもって一つの花と認識する。しかし、この例では検索枠F内に2本の花茎、つまり同種の2つの花が含まれてしまっているため、2つの花を1つの花と認識してしまい、抽出される特徴データが実際の特徴とかけ離れたものとなるおそれがある。加えてこの例では、目的の花の一部が欠損しており、この点からも正確な特徴が抽出できないおそれがある。
なお、図6は同種の2つの花が含まれる例を示したが、異なる種類の2以上の花が含まれる場合、抽出される特徴データはより正確性を欠く。
なお、図6は同種の2つの花が含まれる例を示したが、異なる種類の2以上の花が含まれる場合、抽出される特徴データはより正確性を欠く。
このように不正確な特徴データを検索キーとした場合、当然ながら検索結果の信頼性は低く、例えば図7のように複数の候補が表示されたり、あるいは図8のように「該当なし」と表示されることもある。いずれの場合も花の名前が特定できないため、再検索しなければならない。
特徴データを正確なものとするには、検索枠F内に目的の花を完全に納めると同時に、不要なもの(特徴抽出に悪影響を与えるもの:異なる種類の花など)が検索枠F内に入らないようにする必要がある。これは、例えば撮影時に構図を工夫すればある程度なし得ることかも知れないが、それでは撮影者の意図する構図とならないことが多い。花情報検索を行うための撮影であれば構図の良否は問題とならないが、作品として残す画像データで花検索を行いたい場合には、花情報検索のために構図を変えることはできない。また花が密集して咲いているときは、構図をいかように変えても不要な花を除外できない。
そこで本実施形態では、花の形状に合わせて検索枠Fの形状、大きさ、位置を変更できるようにした。図9は検索枠Fの選択画面の一例を示し、検索に先立ってこの画面が液晶モニタ2に表示される(表示タイミングは後述のフローにて説明する)。この例では、形状の異なる6種類のサンプル枠F1〜F6が選択候補として表示される。選択は4方向ボタン4を用いて行い、選択されているサンプル枠はハイライト表示される。選択の決定は、例えば不図示の決定ボタンの操作によってなされる。
例えばサンプル枠F1を選択すると、図1,図5に示すように円形の検索枠Fが画像に重ね合わせて表示される。図1のように、花の全体的な形状が円形あるいは正多角形に近い場合は、この円形の検索枠Fが適している。一方、図5のような穂状の花では、円形枠Fでは不要なものが入り易く、縦長の枠F3またはF6が適当である。また大輪の菊を横から撮影するような場合は、横長の枠F2またはF5が適当である。なお、選択可能なサンプル枠の種類は図9に限定されない。
図10は穂状の花に対してサンプル枠F6を選択した例を示している。CPU11は、検索に先立ち、図示のように検索枠Fを花に合わせるよう促すメッセージを表示する。検索枠Fを花に合わせるには、検索枠Fの位置と大きさを変更する。本実施形態では、4方向ボタン4の上下左右操作に応じて検索枠Fの位置を画面内で上下左右に変更できる。またズームアップ/ダウンボタン3U,3Dの操作で、検索枠Fを拡大/縮小できる。拡大/縮小は、枠Fの縦横比を維持したまま面積のみを変えてもよいし、縦横比を自由に変更できるようにしてもよい。このように、検索枠Fの位置、および大きさを既存の4方向ボタン4およびズームアップ/ダウンボタン3U,3Dで変更できるようにしたので、専用の操作部材を設ける必要がなく、部品点数の低減が図れる。
図11は上記の操作によって一つの花に検索枠Fを合わせた状態を、図12はその検索枠Fで切り出された分析対象画像データを示している。図12から分かるように、分析対象画像データには1つの花のみが含まれ、不要なものは含まれていないので、正確な花の特徴データを抽出でき、正確な検索結果を得ることができる。なお、矩形枠F6の角部に不要なものが入ってしまう場合は、楕円枠F3を選択すればよい。
このように本実施形態では、花の形状に合わせて検索枠Fの形状、大きさ、位置を変更できるようにしたので、いかなる花であっても検索枠F内に納め、かつ不要なものを検索枠Fから除くことができ、正確な検索結果が得られる可能性を高めることができる。また、花情報検索の有無によって構図を変える必要もない。
図13,図14は、上述の花情報検索をソフト的に実現するための処理手順の一例を示している。なお、本発明と関係のない処理は図示を省略してある。
カメラの電源が投入されると、CPU11によってこのプログラムが起動され、ステップS1〜S3のループでレリーズボタン1、再生ボタン5、検索ボタン6のいずれかの操作を待つ。この間、図示しない処理により液晶モニタ2に上述したスルー画表示が行われ、同時に検索枠Fも表示される。表示される検索枠Fの形状、大きさ、位置は、前回の選択設定に従う。撮影者は、花情報検索を前提とした撮影を行う場合には、検索枠F内に目的の花が入るように構図を決める。なお、検索枠Fの形状、大きさおよび位置は後で変更できるので、必ずしも目的の花を検索枠Fに入れなくてもよい。あるいは、スルー画表示においては検索枠Fを表示しなくてもよい。
カメラの電源が投入されると、CPU11によってこのプログラムが起動され、ステップS1〜S3のループでレリーズボタン1、再生ボタン5、検索ボタン6のいずれかの操作を待つ。この間、図示しない処理により液晶モニタ2に上述したスルー画表示が行われ、同時に検索枠Fも表示される。表示される検索枠Fの形状、大きさ、位置は、前回の選択設定に従う。撮影者は、花情報検索を前提とした撮影を行う場合には、検索枠F内に目的の花が入るように構図を決める。なお、検索枠Fの形状、大きさおよび位置は後で変更できるので、必ずしも目的の花を検索枠Fに入れなくてもよい。あるいは、スルー画表示においては検索枠Fを表示しなくてもよい。
レリーズボタン1の操作が検出されると、ステップS4で撮像を行って画像データを生成し、ステップS5で画像データを大容量メモリ14に記録する。再生ボタン5の操作が検出されると、ステップS6で大容量メモリ14に記録されている最新の画像データをファインダメモリ16に読み出し、液晶モニタ2に表示する。図示はしていないが、所定の操作により表示する画像データを変更することができる。
検索ボタン6の操作が検出されると、ステップS7で現在画像データが表示されているか否かを判定する。再生ボタン5を操作してから検索ボタン6を操作した場合はステップS7が肯定され、ステップS8で検索処理を行う。
ステップS8の検索処理の詳細を図14に示す。
ステップS101では、図9に例示したような枠選択画面を液晶モニタ2に表示し、ステップS102,S103のループで枠選択操作または決定操作を待つ。枠選択操作は、上述したように4方向ボタン4で所望の枠を選択する操作を指す。4方向ボタン4の操作が検知されるとステップS102が肯定され、ステップS104でその操作に応じた方向に選択枠(ハイライト表示される枠)を変更する。決定操作が検知されると、ハイライト表示されている枠の選択を決定し、ステップS105に進む。
ステップS101では、図9に例示したような枠選択画面を液晶モニタ2に表示し、ステップS102,S103のループで枠選択操作または決定操作を待つ。枠選択操作は、上述したように4方向ボタン4で所望の枠を選択する操作を指す。4方向ボタン4の操作が検知されるとステップS102が肯定され、ステップS104でその操作に応じた方向に選択枠(ハイライト表示される枠)を変更する。決定操作が検知されると、ハイライト表示されている枠の選択を決定し、ステップS105に進む。
ステップS105では、検索ボタン6を押したときの画像データを再び表示するとともに、選択決定された検索枠Fを画像データに重ね合わせて表示し、さらに検索枠Fを花に合わせることを促すメッセージを表示する(例えば、図10)。次いで、ステップS106,S107のループを回り、検索枠Fの大きさ(枠サイズ)および位置を変更するための操作か、決定操作がなされるのを待つ。上述したように、枠サイズの変更はズームアップ/ダウンボタン3U,3Dの操作で、位置の変更は4方向ボタン4の操作で行われる。これらの操作が検知されると、ステップS108でその操作に応じて枠サイズまたは位置を変更する。決定操作がなされると、枠サイズおよび位置を確定してステップS109に進む。
ステップS109では、表示されている画像データ中の検索枠Fで囲まれた領域を、分析対象画像データとして切り出す。ステップS110では、画素数変換回路18に指示を出し、切り出した分析対象画像データの画素数を減らす処理を行う。その内容は上述したとおりである。ステップS111では、画素数低減後の分析対象画像データを分析して花の特徴を抽出する。ステップS112では、抽出した特徴データを検索キーとして図鑑データベース17を検索する。ステップS113では、検索結果を表示するとともに、再検索を行うか否かの確認メッセージを表示する(例えば、図4,図7,図8参照)。
次いでステップS114,S115のループを回り、再検索メッセージに対する操作者の返答を待つ。Yes操作(4方向ボタン4の上操作)が検知されると、ステップS101に戻り、No操作(4方向ボタン4の下操作)が検知されると、図13の処理にリターンする。
なお以上では、検索枠Fの形状、大きさ、位置を全て可変としたが、少なくともいずれか1つのみを可変としてもよい。例えば、形状および位置を固定として大きさのみを変えられるようにしたり、位置のみを変えられるようにしてもよい。
また、検索枠Fは本発明の必須要件ではなく、撮像された画像データの全てを分析対象画像データとしてもよい。
また以上では、撮影後に再生ボタン5および検索ボタン6を押すことで花情報検索が開始される例を示したが、例えば予め検索モードを設定した状態でレリーズボタン1を操作すると、撮影後にその撮影画像データを用いて自動的に花情報検索が開始されるようにしてもよい。あるいは、検索ボタン6を押しながらレリーズボタン1を操作することで、同様に撮影および検索が順に行われるようにしてもよい。
また、図鑑データベース17および検索機能は必ずしもカメラに設けなくてもよい。例えば、図鑑データベース17および検索エンジンをネットワーク上の検索サーバに置き、電子カメラが検索キーを検索サーバに送信すると、検索エンジンが検索を行って結果をカメラに送り返すようなシステムが考えられる。
情報検索の対象は花に限定されず、例えば昆虫や鳥類などの情報検索にも本発明を同様に適用できる。また本発明は、電子カメラ機能を持つあらゆる機器(例えば、カメラ機能付き携帯電話機など)に適用可能である。
6 検索ボタン
11 CPU
12 撮像素子
17 図鑑データベース
18 画素数変換回路
F 検索枠
F1〜F6 サンプル枠
11 CPU
12 撮像素子
17 図鑑データベース
18 画素数変換回路
F 検索枠
F1〜F6 サンプル枠
Claims (5)
- 被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データに対して画素数を低減する処理を施す画素数変換手段と、
該画素数変換手段で画素数を低減された画像データに基づいて被写体の特徴を抽出し、該特徴を被写体情報検索における検索キーとして出力する特徴抽出手段とを具備することを特徴とする撮影装置。 - 前記撮像手段にて生成された画像データのうち前記特徴抽出に用いる領域を指定する領域指定手段を更に備え、
前記画素数変換手段は、前記指定された領域の画素数を低減することを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。 - 前記画素数変換手段は、前記画素数低減前の画像データの画素数に基づいて画素数低減の度合いを決めることを特徴とする請求項1または2に記載の撮影装置。
- 前記画素数変換手段は、前記画素数低減前の画像データの画素数に関わらず、一定の低減率で画素数低減を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の撮影装置。
- 前記抽出された特徴に基づいてデータベースから前記被写体情報を検索する検索手段と、前記検索された被写体情報を報知する報知手段とを更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005378486A JP2007181020A (ja) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | 撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011022203A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Fujifilm Corp | Af枠自動追尾システムおよびaf枠自動追尾方法 |
JP2013048318A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Nintendo Co Ltd | 情報処理装置、情報処理プログラム、情報処理方法および情報処理システム |
JP2013047867A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Nintendo Co Ltd | 情報処理装置、情報処理プログラム、情報処理方法および情報処理システム |
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2005
- 2005-12-28 JP JP2005378486A patent/JP2007181020A/ja active Pending
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