JP2008160280A - Imaging apparatus and automatic imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動撮像機能が搭載された撮像装置および自動撮像方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus equipped with an automatic imaging function and an automatic imaging method.
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラが広く普及してきており、今まで以上に、一般ユーザが写真や動画を手軽に撮影できるようになってきている。一般ユーザは、記念撮影など人物を被写体とすることが多く、人物を撮影する場合、自分も含めて撮影したいという要求が強い。特に、旅行先などでは、家族、友人、恋人など全員が写った写真や動画を撮影したいと望むユーザが多い。 Digital still cameras and digital video cameras have become widespread, and it has become easier for general users to take photos and videos than ever before. A general user often takes a person as a subject such as a commemorative photo, and there is a strong demand for taking a picture of a person including himself. In particular, at travel destinations, there are many users who want to take pictures and videos of all of their family members, friends, and lovers.
このような要求に対して、様々な自動撮像技術が提案および実用化されている。例えば、タイマーを用いて一定時間経過後に撮影するセルフタイマー機能を搭載したカメラが広く実用化されている。また、距離、音、光などの各種センサーが一定の値を検出したら撮像する機能(例えば、特許文献1参照)も提案されている。
しかしながら、上述したような自動撮像技術では、被写体となる人物が撮影位置に全員揃っていない場合や、人物がポーズをとっている最中に、撮影者の意図に反して自動撮像機能が発動されてしまうことがある。 However, in the automatic imaging technology as described above, the automatic imaging function is activated against the photographer's intention when not all of the persons who are the subjects are in the shooting position or while the person is posing. May end up.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、撮像失敗の少ない自動撮像が可能な撮像装置および自動撮像方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an imaging apparatus and an automatic imaging method capable of automatic imaging with few imaging failures.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の撮像装置は、予備撮像した画像内から顔領域を検出する顔検出部と、顔検出部により顔領域を検出され、かつ所定の条件を満たした場合、自動撮像を実行する制御部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to an aspect of the present invention includes a face detection unit that detects a face region from a pre-captured image, a face region detected by the face detection unit, and satisfying a predetermined condition. A control unit that executes automatic imaging.
この態様によると、顔領域が検出されただけでなく、所定の条件を満たした場合に、自動撮像を実行することにより、撮像失敗を少なくすることができる。 According to this aspect, not only the face area is detected but also the imaging failure can be reduced by executing the automatic imaging when a predetermined condition is satisfied.
ユーザから条件を受け付ける受付部をさらに備えてもよい。受付部は、検出すべき顔領域の数を受け付けてもよい。制御部は、顔検出部により検出された顔領域の数と、受付部から受け付けた顔領域の数が対応したとき、自動撮像を行ってもよい。 You may further provide the reception part which receives conditions from a user. The reception unit may receive the number of face areas to be detected. The control unit may perform automatic imaging when the number of face areas detected by the face detection unit corresponds to the number of face areas received from the reception unit.
この態様によると、顔領域の数が対応したとき、自動撮像を実行することにより、被写体が全員揃う前に撮像されてしまう事態を回避することができる。 According to this aspect, when the number of face areas corresponds, by executing automatic imaging, it is possible to avoid a situation in which imaging is performed before all the subjects are aligned.
予備撮像された複数のピクチャから画像内の動きを検出する動き検出部をさらに備えてもよい。制御部は、顔領域の数が対応し、かつ動き検出部により検出された動き量が所定の動き量より小さい場合、自動撮像を行ってもよい。「ピクチャ」は符号化の単位であり、その概念にはフレーム、フィールド、VOP(Video Object Plane)などが含まれてもよい。 You may further provide the motion detection part which detects the motion in an image from several pictures imaged by preliminary imaging. The control unit may perform automatic imaging when the number of face regions corresponds and the motion amount detected by the motion detection unit is smaller than a predetermined motion amount. “Picture” is a unit of encoding, and the concept may include a frame, a field, a VOP (Video Object Plane), and the like.
この態様によると、動き量が所定の動き量より小さい場合、自動撮像を実行することにより、撮影位置への移動中やポーズを決めている最中など、被写体の準備が整う前に撮像されてしまう事態を回避することができる。 According to this aspect, when the amount of motion is smaller than the predetermined amount of motion, by performing automatic imaging, the image is captured before the subject is ready, such as moving to the shooting position or deciding on the pose. Can be avoided.
受付部は、所定の動き量を設定するための情報をユーザから受け付けてもよい。これによれば、ユーザが自動撮像機能の感度を調整することができる。 The reception unit may receive information for setting a predetermined amount of movement from the user. According to this, the user can adjust the sensitivity of the automatic imaging function.
制御部は、顔検出部により検出された顔領域にフォーカスが合うと、自動撮像を行ってもよい。顔検出部により検出された顔領域の数と、受付部から受け付けた顔領域の数が対応し、かつ顔検出部により検出された顔領域にフォーカスが合ったとき、自動撮像を行ってもよい。これらによれば、高品質な画像を自動撮像することができる。 The control unit may perform automatic imaging when the face area detected by the face detection unit is in focus. Automatic imaging may be performed when the number of face areas detected by the face detection unit corresponds to the number of face areas received from the reception unit, and the face area detected by the face detection unit is in focus. . According to these, a high-quality image can be automatically captured.
本発明の別の態様は、自動撮像方法である。この方法は、予備撮像した画像内から顔領域を検出し、かつ所定の条件を満たした場合、自動撮像を実行する。 Another aspect of the present invention is an automatic imaging method. In this method, when a face area is detected from a pre-captured image and a predetermined condition is satisfied, automatic imaging is executed.
この態様によると、顔領域が検出されただけでなく、所定の条件を満たした場合に、自動撮像を実行することにより、撮像失敗を少なくすることができる。 According to this aspect, not only the face area is detected but also the imaging failure can be reduced by executing the automatic imaging when a predetermined condition is satisfied.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、撮像失敗の少ない自動撮像が可能となる。 According to the present invention, automatic imaging with few imaging failures is possible.
図1は、実施形態に係る撮像装置100の構成図である。実施形態に係る撮像装置100は、制御部10、撮像部20、測距部30、フォーカス・露出調整部40、顔検出部50、動き検出部60、操作部70、表示部80および記録部90を備える。これらの構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
FIG. 1 is a configuration diagram of an
制御部10は、撮像装置100全体を制御する。本実施形態では、主に以下の処理を行う。制御部10は、画像内で検出すべき顔の数を設定値として顔検出部50に設定し、設定した人数分の顔を検出したか否かを検出結果として顔検出部50から受け取る。また、制御部10は、画像内に生じる動き量の許容値を設定値として動き検出部60に設定し、検出した動き量が当該設定値より小さいか否かを検出結果として動き検出部60から受け取る。制御部10は、撮像部20から受け取った画像データを記録部90に記録するか否か判断する。例えば、後述する予備撮像して得られた画像データは基本的に記録しない。その他、制御部10は、撮像部20から受け取った画像データをJPEG(Joint Photographic Expert Group)形式などを用いて圧縮符号化する。
The
撮像部20は、CCD(Charge Coupled Devices)センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子、光学系、ズーム機構および絞り機構などを備え、撮像素子で撮像した画像を電気信号に変換し、制御部10に出力する。撮像部20は、後述する自動撮像モードが選択されると、予備撮像を行う。撮像部20は、予備撮像の間、所定の間隔で連続撮像する。また、本撮像装置100が動画撮像モードを搭載している場合、そのモードを利用してもよい。なお、予備撮像された画像は、自動撮像すべきタイミングを決定するために使用されるものであり、そのタイミング決定処理が終了すると、削除される。
The
測距部30は、フォーカス調整の対象となる領域(以下、調整対象領域という。)までの距離を測定する。フォーカス・露出調整部40は、測距部30によって測定された距離に基づいてレンズ機構を制御することにより、フォーカス調整を行う。また、フォーカス・露出調整部40は、調整対象領域が好適な明るさとなるように絞り機構やシャッタースピードを制御することにより、露出調整を行う。なお、撮像した画像のコントラストに基づいて、フォーカス調整を行うようにしてもよい。つまり、フォーカスを変化させて調整対象領域のコントラストが最も高くなるフォーカスを選択するようにしてもよい。この場合には、測距部30は不要である。
The
顔検出部50は、入力画像内から人物の顔を検出する。入力画像内に複数の顔が存在する場合、そのすべてを検出する。制御部10から設定された顔の数と、入力画像内から検出された顔の数が一致するか否かを判断し、その判断結果を制御部10に出力する。なお、クラス写真など、顔の数が多くなる場合、略一致でもよい。顔検出は、公知の方法で行えばよく、特に限定されるものではない。例えば、エッジ検出または形状パターン検出による顔検出方法、色相抽出または肌色抽出による顔検出方法を用いることができる。
The
以下、エッジ検出を用いる場合の具体例について説明する。この方法は、あらかじめ顔の大きさや濃淡値を正規化した顔画像の目、鼻、口、顔の輪郭などを含む顔領域から様々なエッジ特徴を抽出し、顔であるか否かを識別するのに有効な特徴量を統計的手法に基づき学習することにより顔識別器を構築する。 Hereinafter, a specific example in the case of using edge detection will be described. In this method, various edge features are extracted from the face area including the face, eyes, nose, mouth, face outline, etc. of the face image in which the face size and tone value are normalized in advance, and the face image is identified. A face discriminator is constructed by learning feature quantities that are effective for learning based on statistical methods.
入力画像の中から顔を検出するために、学習の際に正規化した顔サイズで入力画像の端からラスタスキャンしながら、同様な特徴量を抽出する。その特徴量から、識別器によりその領域が顔か否か判断する。特徴量には、例えば、水平エッジ、垂直エッジ、右斜めエッジ、左斜めエッジなどを用いることができる。顔が検出されなければ、入力画像を一定の割合で縮小し、縮小後の画像に対して、上記と同様にラスタスキャンしながら顔を検索する。このような処理を繰り返すことにより、画像中から任意の大きさの顔を見つけることができる。 In order to detect a face from the input image, similar feature amounts are extracted while performing raster scanning from the end of the input image with the face size normalized during learning. From the feature amount, the discriminator determines whether the region is a face. As the feature amount, for example, a horizontal edge, a vertical edge, a right oblique edge, a left oblique edge, or the like can be used. If no face is detected, the input image is reduced at a certain rate, and the face is searched for the reduced image while performing raster scanning in the same manner as described above. By repeating such processing, a face of any size can be found in the image.
その他の顔検出方法として以下のような方法を用いてもよい。顔候補領域を抽出して、この顔候補領域を小領域に分割して、各領域の特徴量を予め設定した顔領域パターンと照合して、その確度から顔領域を抽出する方法、もしくは顔候補領域を抽出して、各候補領域の重複度から確度を評価して顔領域を抽出する方法を用いてもよい。さらに、顔候補領域を抽出して、各候補領域の濃度が所定の閾値に対応する値である場合に、胴体候補領域を抽出し、顔および胴体候補領域の濃度または彩度コントラストを用いて確度を評価して、顔領域を抽出する方法を用いてもよい。 The following methods may be used as other face detection methods. A method for extracting a face candidate area, dividing the face candidate area into small areas, comparing the feature amount of each area with a preset face area pattern, and extracting a face area from the accuracy, or a face candidate A method may be used in which a region is extracted and the face region is extracted by evaluating the accuracy from the degree of overlap of each candidate region. Furthermore, when face candidate areas are extracted and the density of each candidate area is a value corresponding to a predetermined threshold, the body candidate areas are extracted, and accuracy is determined using the density or saturation contrast of the face and body candidate areas. May be used to extract a face region.
動き検出部60は、予備撮像されたフレーム間の差分を算出することにより、入力画像内の動き量を検出する。その動き量が制御部10から設定された設定値より小さいか否かを判断し、その判断結果を制御部10に出力する。予備撮像されたフレームは、RAMなどの作業領域に一時的に保存される。動き検出部60は、現フレームと、一フレーム前のフレームとの差分を算出する。なお、それに加えて、現フレームと、二フレーム以上前の複数のフレームとの差分をそれぞれ算出してもよい。また、予備撮像された画像がMPEG(Moving Picture Experts Group)形式のデータであれば、動き量として動きベクトルを用いてもよい。
The
操作部70は、シャッターボタンなどの各種ボタンを含む。ユーザは、操作部70を操作することにより、自動撮像モードへの遷移を制御部10に指示することができる。それと共に、自動撮像が発動されるための条件を制御部10に設定することができる。まず、フレーム内で検出される顔の数を上記条件に設定することができる。例えば、三人の集合写真を撮る場合、顔の数を三に設定する。
The
また、動き検出部60に設定値として設定すべき動き量を上記条件に設定することができる。なお、ユーザが動き量を直接設定するのではなく、当該動き量の複数の候補に対応した複数のモードから、ユーザが一つを選択するような設計でもよい。なお、当該動き量をユーザが設定するのでなく、制御部10に予め登録しておき、その値を使用してもよい。
In addition, the amount of motion to be set as a set value in the
表示部80は、撮像された画像や上記条件の設定画面、その他の各種情報などを表示する。記録部90は、メモリーカードスロット、DVD、またはHDDを備え、撮像された画像などを記録媒体に記録する。
The
次に、本実施形態に係る撮像装置100における自動撮像モードについて説明する。以下の例では、恋人や友人とツーショット写真を撮る場合を想定する。ユーザは、顔検出部50が検出すべき顔の数として操作部70から二を設定する。また、操作部70から所望の動き量を設定する。
Next, the automatic imaging mode in the
図2(a)−(b)および図3(a)−(b)は、自動撮像モード中に予備撮像された画像を示す。図2(a)に示す画像内には人物が一人しか検出されず、画像内から検出される顔の数も一つである。したがって、自動撮像機能は発動されない。図2(b)に示す画像内には人物が二人検出されるが、片方の人物が動いている状態である。この状況は、自動撮像モードを設定したユーザが、自分もフレームに収まろうと撮像装置100の前に移動中である場合などが想定される。この画像内から検出される顔の数も二つであるが、検出された動き量が設定値より大きいため、自動撮像機能は発動されない。
2 (a)-(b) and FIGS. 3 (a)-(b) show images preliminarily captured during the automatic imaging mode. Only one person is detected in the image shown in FIG. 2A, and the number of faces detected from the image is also one. Therefore, the automatic imaging function is not activated. Two people are detected in the image shown in FIG. 2B, but one person is moving. This situation is assumed when the user who has set the automatic imaging mode is moving in front of the
図3(a)に示す画像内には人物が二人検出され、かつ二人は静止している。また、画像内から検出される動き量も設定値より小さい。したがって、自動撮像機能が発動される。図3(b)に示す画像内には人物が三人検出される。しかも一人の人物が動いている状態である。この状況は、撮影に関係ない通行人などがフレーム内に入ってしまった場合などである。顔が三つ検出され、検出された動き量が設定値より大きいため、自動撮像機能は発動されない。 Two persons are detected in the image shown in FIG. 3A, and the two persons are stationary. The amount of motion detected from within the image is also smaller than the set value. Therefore, the automatic imaging function is activated. Three persons are detected in the image shown in FIG. Moreover, one person is moving. This situation occurs when a passerby or the like who is not involved in shooting enters the frame. Since three faces are detected and the detected amount of motion is larger than the set value, the automatic imaging function is not activated.
図4は、本実施形態に係る撮像装置100の動作について説明するためのフローチャートである。まず、ユーザは、操作部70を操作することにより、撮像装置100を自動撮像モードに遷移させ、被写体の人数と許容可能な動き量を設定する。制御部10は、操作部70から入力された制御信号を参照して、顔検出部50に検出すべき顔の数を設定し、動き検出部60に閾値となる動き量を設定する(S10)。撮像部20は、制御部10の指示にしたがい、予備撮像を開始する(S12)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the
顔検出部50は、予備撮像された画像内から顔を検出する(S14)。制御部10は、予備撮像された画像内から検出された顔の数と、設定された顔の数とを比較する(S16)。一致しない場合(S16のN)、ステップS12に遷移し、予備撮像を続行する(S12)。一致した場合(S16のY)、動き検出部60は、予備撮像された画像内の動き量を検出する(S18)。例えば、予備撮像されたフレーム間の差分を算出する。
The
制御部10は、検出された動き量と、設定された動き量とを比較する(S20)。検出された動き量が設定された動き量以上の場合(S20のN)、ステップS12に遷移し、予備撮像を続行する(S12)。検出された動き量が設定された動き量未満の場合(S20のY)、制御部10は、撮像部20に指示して本番の撮像を実行させる(S22)。
The
以上説明したように本実施形態によれば、撮像失敗の少ない自動撮像が可能となる。例えば、人物写真を自動撮像する場合にて、被写体が全員揃っていないときや、被写体がポーズをとっている最中や、撮影対象外の人や動物または物体が撮像スポットに入ってきたときなどに撮像されてしまう事態を軽減することができる。それにより、撮り直しを軽減できるため、消費電力の低減につながる。また、記録媒体の使用量を削減することにつながる。 As described above, according to the present embodiment, automatic imaging with few imaging failures is possible. For example, when taking a human photo automatically, when all the subjects are not ready, while the subject is posing, or when a person, animal or object that is not the subject of shooting enters the imaging spot It is possible to reduce the situation where the image is captured. As a result, re-shooting can be reduced, leading to a reduction in power consumption. In addition, the usage amount of the recording medium is reduced.
また、リモコンを使用することも考えられるが、リモコンを紛失したり置き忘れたりする人も多く、撮影したいときに手元にない場合も多い。この点、本実施形態によれば、自動撮像したいときにいつでも利用することができる。また、リモコン操作者の背後を人が通りすぎるなど、リモコン操作者の視界に入りにくい、撮像中断事由が発生しても、適切に対応することができる。 It is also possible to use a remote control, but many people lose or misplace the remote control and often do not have it when they want to shoot. In this regard, according to the present embodiment, it can be used anytime when automatic imaging is desired. In addition, it is possible to appropriately cope with the occurrence of an imaging interruption cause that is difficult for the remote control operator to enter the field of view, such as a person passing behind the remote control operator.
以上、本発明をいくつかの実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on some embodiments. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to combinations of the respective components and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there.
上記実施形態では、ユーザは操作部70から被写体の人数と許容可能な動き量を設定した。この点、許容可能な動き量に代えて、または上記二つの設定事項に加えて以下のような条件を設定してもよい。顔にフォーカスが合っているか否かを条件に設定してもよい。制御部10は、フォーカス・露出調整部40からフォーカス位置を取得し、顔検出部50から顔の位置を取得することにより、顔にフォーカスが合っているか否かを判断する。制御部10は、顔にフォーカスが合っている場合で、かつ他の設定条件を満たした場合、撮像するよう撮像部20に指示する。これにより、顔にフォーカスが合った画像を自動撮像することができる。
In the above embodiment, the user sets the number of subjects and the allowable amount of movement from the
また、許容可能な動き量に代えて、または上記二つまたは三つの設定事項に加えて以下のような条件を設定してもよい。予備撮像された画像内の輝度値の変化量を条件に設定してもよい。太陽が雲から出てくるときや太陽が雲に隠れるときなど、明るさが急変するときに撮像された画像は、品質が悪くなりがちである。制御部10は、設定された輝度値の変化量を超える変化量が検出されない場合で、かつ他の設定条件を満たした場合、撮像するよう撮像部20に指示する。設定される輝度値の変化量は、設計者が実験やシミュレーションにより求めた値でもよいし、ユーザが操作部70から設定した値でもよい。これにより、品質の高い画像を自動撮像することができる。
Further, the following conditions may be set instead of the allowable movement amount or in addition to the above two or three setting items. The amount of change in luminance value in the pre-captured image may be set as a condition. Images captured when the brightness changes suddenly, such as when the sun comes out of the clouds or when the sun is hidden in the clouds, tend to be of poor quality. The
また、上記許容可能な動き量に代えて、または上記二つ、三つもしくは四つの設定事項に加えて以下のような条件を設定してもよい。顔領域内に輝度値が極端に高い点が存在するか否かを条件に設定してもよい。顔領域内に輝度値が極端に高い点が存在する場合、メガネが光を反射している可能性があり、この状態で撮像された画像も品質が悪くなりがちである。制御部10は、設定された輝度値を超える輝度値が顔領域内から検出されない場合で、かつ他の設定条件を満たした場合、撮像するよう撮像部20に指示する。設定される輝度値は、設計者が実験やシミュレーションにより求めた値でもよいし、ユーザが操作部70から設定した値でもよい。これにより、品質の高い画像を自動撮像することができる。
Further, the following conditions may be set instead of the allowable motion amount or in addition to the two, three, or four setting items. It may be set as a condition whether or not there is a point having an extremely high luminance value in the face area. When a point having an extremely high luminance value exists in the face area, the glasses may reflect light, and the quality of an image captured in this state tends to deteriorate. The
また、動き検出部60が予備撮像された画像内の動き量を検出する際、画像内における検出範囲を制限したり、領域に応じて重み付けを行ってもよい。例えば、顔領域および顔領域に隣接する領域を検出範囲にし、他の領域を検出範囲外としてもよい。この場合、背景に噴水がある場合など、背景に動きがある場合でも自動撮像モードを使用することができる。また、顔領域の重み付けを他の領域より高く設定してもよい。この場合、まばたきの検出精度を高めることができる。
Further, when the
また、上述した実施形態では、人物の顔を想定したが、犬や猫など動物の顔でもよい。撮像装置100に犬自動撮像モードや猫自動撮像モードが搭載されてもよい。それぞれ、犬用の顔識別器、猫用の顔識別器を構築すれば人物の顔の場合と同様の原理で実施可能である。
In the above-described embodiment, a human face is assumed, but an animal face such as a dog or a cat may be used. The
10 制御部、 20 撮像部、 30 測距部、 40 フォーカス・露出調整部、 50 顔検出部、 60 動き検出部、 70 操作部、 80 表示部、 90 記録部、 100 撮像装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記顔検出部により顔領域を検出され、かつ所定の条件を満たした場合、自動撮像を実行する制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 A face detection unit for detecting a face region from the pre-captured image;
A control unit that executes automatic imaging when a face region is detected by the face detection unit and a predetermined condition is satisfied;
An imaging apparatus comprising:
前記受付部は、検出すべき顔領域の数を受け付け、
前記制御部は、前記顔検出部により検出された顔領域の数と、前記受付部から受け付けた顔領域の数が対応したとき、前記自動撮像を実行することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A reception unit for receiving the condition;
The reception unit receives the number of face areas to be detected,
The said control part performs the said automatic imaging, when the number of the face areas detected by the said face detection part and the number of the face areas received from the said reception part correspond. Imaging device.
前記制御部は、前記顔領域の数が対応し、かつ前記動き検出部により検出された動き量が所定の動き量より小さい場合、前記自動撮像を実行することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 A motion detector for detecting motion in the image from a plurality of pre-captured pictures;
The said control part performs the said automatic imaging, when the number of the said face area | region respond | corresponds and the motion amount detected by the said motion detection part is smaller than predetermined | prescribed motion amount. Imaging device.
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