JP2010081131A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 動画用の画像データの記録容量を節減することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 被写体光を撮像する撮像素子3から出力される撮像信号に基づき、所定の時間間隔で複数フレームの画像データを生成する画像データ生成部5と、画像データ生成部により生成された複数フレームの画像データのそれぞれについて、所定以上のコントラストを有する主被写体領域の画像情報を抽出する抽出部7と、画像データ生成部により生成された複数フレームの画像データに基づいて、背景画像を生成する背景画像生成部7と、抽出部により抽出された複数フレームの画像データのそれぞれについての主被写体領域の画像情報に複数フレームの画像データのそれぞれが生成された時間情報を付加した擬似動画情報と、背景画像生成部により生成された背景画像を記憶する記憶部12と、記憶部に記憶されている擬似動画情報と背景画像を用いて擬似動画の表示を行う擬似動画表示制御部7とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 被写体光を撮像する撮像素子3から出力される撮像信号に基づき、所定の時間間隔で複数フレームの画像データを生成する画像データ生成部5と、画像データ生成部により生成された複数フレームの画像データのそれぞれについて、所定以上のコントラストを有する主被写体領域の画像情報を抽出する抽出部7と、画像データ生成部により生成された複数フレームの画像データに基づいて、背景画像を生成する背景画像生成部7と、抽出部により抽出された複数フレームの画像データのそれぞれについての主被写体領域の画像情報に複数フレームの画像データのそれぞれが生成された時間情報を付加した擬似動画情報と、背景画像生成部により生成された背景画像を記憶する記憶部12と、記憶部に記憶されている擬似動画情報と背景画像を用いて擬似動画の表示を行う擬似動画表示制御部7とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、撮像装置に関するものである。
従来から、所定時間間隔で連続撮影された静止画像をディスプレイ等に連続表示させることにより、動画を再生する撮像装置が知られている。例えば、連続撮影された静止画像のうち、1フレーム前の静止画像より所定値以上の差異を有している静止画像の静止画像データのみを記録し、記録された複数の静止画像データに基づく静止画像を撮像時の時間間隔でディスプレイ等に連続表示させることにより動画を再生する撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−320623号公報
ところで、特許文献1記載の撮像装置では、差異の大きい静止画像データのみを記録しているが、実際には動きのある被写体を写しているため、結果としてメモリ等の記録媒体に多数の静止画像データが記録されることとなり、大記録容量の記録媒体が必要であった。
本発明の目的は、動画用の画像データの記録容量を節減することができる撮像装置を提供することである。
本発明は以下のような解決手段により上記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施の形態に対応する符号を付して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の撮像装置(1)は、被写体光を撮像する撮像素子(3)と、前記撮像素子(3)から出力される撮像信号に基づき、所定の時間間隔で複数フレームの画像データを生成する画像データ生成部(5)と、前記画像データ生成部(5)により生成された前記複数フレームの画像データのそれぞれについて、所定以上のコントラストを有する主被写体領域の画像情報を抽出する抽出部(7)と、前記画像データ生成部(5)により生成された前記複数フレームの画像データに基づいて、背景画像を生成する背景画像生成部(7)と、前記抽出部(7)により抽出された前記複数フレームの画像データのそれぞれについての前記主被写体領域の画像情報に前記複数フレームの画像データのそれぞれが生成された時間情報を付加した擬似動画情報と、前記背景画像生成部により生成された前記背景画像を記憶する記憶部(12)と、前記記憶部(12)に記憶されている前記擬似動画情報と前記背景画像を用いて擬似動画の表示を行う擬似動画表示制御部(7)とを備えることを特徴とする。
本発明の撮像装置によれば、動画用の画像データの記録容量を節減することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る撮像装置について説明する。図1は、実施の形態に係る撮像装置1のシステム構成を示すブロック図である。図1に示すように、撮像装置1は、撮像レンズ2、撮像素子3、A/D変換部4、画像処理部5、バッファメモリ6、制御部7、表示部8、操作部10、コントラスト検出部11、記録媒体12、バス13を備えている。
撮像素子3は、CCDまたはCMOS等により構成され、撮影レンズ2を透過した被写体光を撮像して撮像信号をA/D変換部4に対して出力する。撮像素子6から出力された撮像信号は、A/D変換部4においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像処理部5に対して出力される。
画像処理部5は、A/D変換部4から出力されるデジタル信号の画像データに対して各種の画像処理(ホワイトバランス調正、色補正、階調補正等)を行う。画像処理部5により画像処理された画像データは、後述する撮影モードの種別、撮影日時、露出等の撮影に関する情報と共に、Exif(Exchangable image file format)等の所定の形式で、バッファメモリ6に一時的に記憶される。
制御部7は、マイクロプロセッサ等により構成され、撮像装置1の各部を統括的に制御する。表示部8は、スルー画像、記録媒体12に記録されている静止画像、後述する擬似動画、及び撮影に関する情報やメニュー(選択項目)等を表示する。
操作部10は、電源をオン/オフする電源スイッチ、撮影等を指示するためのレリーズボタン、表示部8にメニュー等を表示させるためのメニューボタン、後述する撮影モード及び再生モードを選択するためのモードボタン、メニュー項目の選択等を行うための十字キー、決定ボタン(OKボタン)等を含んで構成されている。
コントラスト検出部11は、A/D変化部4から出力される画像データに基づいて画像データのコントラスト値を検出し、検出結果を制御部7に対して出力する。制御部7は、コントラスト検出部11の検出結果に基づいて、コントラスト検出式のオートフォーカスを行う。具体的には、図示しないレンズ駆動部を介して撮影レンズ2を光軸方向に移動させることにより焦点位置を調節する。
記録媒体12は、撮像装置1に設けられたカードスロット(図示せず)に着脱可能に装着される可搬性を有する記録媒体であり、例えば、CFカード、SDカード、スマートメディア等が用いられる。記録媒体12には、制御部7によりバッファメモリ6から読み込まれた画像データ及び画像データに付加されている撮影に関する情報等が記録される。バス13は、制御部7から出力される制御信号を撮像装置1の各部に送信するための送信路である。バス13には、A/D変換回路4、画像処理部5、バッファメモリ6、表示部8、コントラスト検出部11、記録媒体12が接続されている。
次に、図2に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係る撮像装置1の擬似動画撮影時の処理について説明する。なお、擬似動画とは、複数フレームの画像を連続表示させる通常の動画と異なり、背景画像及び複数フレームそれぞれの主被写体領域の画像データを生成し、生成した背景画像上に各フレームの主被写体領域に基づく主被写体画像を時系列に連続表示させるものである。また、撮像装置1は、静止画像撮影モードと擬似動画撮影モードを有している。静止画像撮影モードとは、1フレームで構成される静止画像の撮影を行うモードであり、擬似動画撮影モードとは、背景画像及び各フレームの主被写体画像により構成される擬似動画用の画像データを生成するモードである。背景画像、主被写体領域及び主被写体画像については後述する。
まず、制御部7は、ユーザーにより撮像装置1の電源スイッチがオンされ(ステップS10)、モードボタンにより擬似動画撮影モードが選択されたことを認識すると(ステップS11)、ユーザーによりレリーズボタンが半押しされたか否かの判別を行う(ステップS12)。制御部7は、レリーズボタンが半押しされたとき(ステップS12:Yes)、その時点におけるフレーム(スルー画像)の画像データに基づいて、擬似動画情報を生成し、生成した擬似動画情報を記録媒体12に記録させる(ステップS14)。
図3は、レリーズボタンが半押しされた時点におけるフレーム、即ち最初のフレームの擬似動画情報を生成し、記録する処理について説明するためのフローチャートである。撮像素子3から出力された最初のフレームの撮像信号は、A/D変換部4においてA/D変換され、画像データとしてコントラスト検出部11及び画像処理部5に対して出力される。コントラスト検出部11においては、最初のフレームの画像データに基づいてコントラスト値の検出を行う。例えば、図4に示すように、フレーム20の横方向をX軸、縦方向をY軸とし、フレーム20内に山や自動車が映っている画像21を構成する各画素のコントラスト値を検出し、そのXY座標及びコントラスト値をバッファメモリ6に一時的に記憶させる(ステップS20)。また、画像処理部5により画像処理された最初のフレームの画像データをバッファメモリ6に一時的に記憶させる(ステップS21)。
制御部7は、最初のフレームの画像(図4に示すフレーム20の画像21)の画像データについてのコントラスト値をバッファメモリ6から取得する(ステップS22)。次に、制御部7は、ステップS22において取得したコントラスト値に基づいて最初のフレーム20の画像21の中から主被写体領域を抽出する(ステップS23)。即ち、制御部7は、或領域を構成する画素のコントラスト値の平均値が所定値以上であった場合、その或領域を主被写体領域として抽出する。なお、所定値は、予め設定されており、図示しないメモリ等に記憶されている。図4においては、自動車が撮像されている領域22のコントラスト値が所定値以上であり、領域22以外の領域のコントラスト値が所定値より小さいため、図5に示すように、領域22が主被写体領域として抽出される。
次に、制御部7は、バッファメモリ6から最初のフレーム20の画像データを取得する。制御部7は、取得した最初のフレーム20の画像データについての主被写体領域22の画像情報を抽出する。具体的には、主被写体領域22を構成する画素のフレーム20に対する位置情報(XY座標)及びその領域の画素の色情報(R(Red)、G(Green)、B(Blue)のデータ)を抽出し、これら画像情報に画像21が撮像された時間情報及びフレーム番号を付加する。フレーム番号は時系列に振られ、レリーズボタンが半押しされた時点におけるフレームは擬似動画の最初のフレームであるため、そのフレーム番号は1である。そして、これら位置情報、色情報、時間情報及びフレーム番号を擬似動画情報として記録媒体12に記録させる(ステップS24)。
図2に戻り、制御部7は、ユーザーによりレリーズボタンが全押しされたか否かの判別を行い(ステップS15)、レリーズボタンが全押しされていないと判別された場合(ステップS15:No)、図4に示す画像21が撮像されてから所定時間が経過したか否かを判別する(ステップS16)。なお、所定時間は、例えば通常の動画撮影時に設定されるフレームレートに基づく1フレームと1つ前のフレームとの時間間隔のことであり、予め設定され図示しないメモリ等に記憶されている。ステップS16において所定時間が経過していないと判別された場合(ステップS16:No)、制御部7は、ステップS15に戻り、ステップS15及びS16の処理を繰り返す。
一方、ステップS16において所定時間が経過したと判別された場合(ステップS16:Yes)、制御部7は、ステップS14に戻り、ステップS15においてレリーズボタンが全押しされたと判別されるまでステップS14〜S16の処理を繰り返す。なお、この処理により所定時間経過毎に生成されるフレーム(スルー画像)の画像データ及びその画像データのコントラスト値は、順次バッファメモリ6に記憶される。
図6は、ステップS14において、所定時間経過後のフレームの擬似動画情報を生成し、記録する処理について説明するためのフローチャートである。なお、ステップS30及びS31の処理は、図3に示すステップS22及びS23の処理と同一であるため、説明を省略する。また、図7に示す画像を所定時間経過後のフレーム23の画像24とし、自動車が撮像されている領域が図8に示すように主被写体領域25として抽出されたものとして説明を行う。
まず、制御部7は、ステップS31において抽出された主被写体領域25と、図7に示すフレーム23の1つ前のフレーム、即ち所定時間前のフレームにおける主被写体領域とを比較する(ステップS32)。具体的には、主被写体領域25の位置情報と、所定時間前のフレームにおける主被写体領域の位置情報とを比較し、主被写体領域25と、所定時間前のフレームにおける主被写体領域とが所定以上重畳しているか否かを判別する(ステップS33)。なお、ステップS33において判別を行うための重畳する領域の閾値は、予め設定されており、図示しないメモリ等に記憶されている。
例えば、図9に示すように、主被写体領域25が所定時間前のフレームにおける主被写体領域(図中破線で示す領域)26の多くの領域と重畳している場合(ステップS33:Yes)、制御部7は、図8に示すフレーム23の擬似動画情報を生成せず、図2のステップS15に進む。一方、例えば、図5及び図8に示す場合のように、主被写体領域25が所定時間前のフレームにおける主被写体領域22と重畳していない、または所定以上重畳していない場合(ステップS33:No)、制御部7は、図7に示すフレーム23の画像データの全領域と、フレーム23の1つ前のフレーム、即ち所定時間前のフレームの画像データの全領域とを比較する(ステップS34)。即ち、図7に示す画像24と所定時間前のフレームの画像とを比較する。
そして、画像24のコントラスト値と所定時間前のフレームの画像のコントラスト値とが所定値以上の差を有していない場合、画像24と所定時間前のフレームの画像は一部に異なる画像を有しており、フレーム内の特定物(この実施の形態においては自動車)のみが動いていると判断する(ステップS35:No)。一方、画像24のコントラスト値と所定時間前のフレームの画像のコントラスト値とが所定値以上の差を有している場合、画像24と所定時間前のフレームの画像は全体的に異なる画像を有しており、撮像装置1が動いていると判断する(ステップS35:Yes)。例えば、図10に示すフレーム28の画像27が所定時間前のフレームの画像であった場合、図7に示すフレーム23の画像24と図10に示すフレーム28の画像27とを比較したとき、自動車だけでなく、背景である山の位置も変化している。この場合には、図7に示す画像24のコントラスト値と図10に示す画像27のコントラスト値との差が大きくなり、撮像装置1が動いていると判断する。なお、所定値は、予め設定されており、図示しないメモリ等に記憶されている。
ステップS35において所定値以上の差を有していないと判別された場合、図8に示すフレーム23の擬似動画情報を生成し、記録媒体12に記録させる(ステップS36)。ステップS36の処理は、図3に示すステップS24の処理と同一である。このように、 擬似動画撮影が終了するまで、図2のステップS13〜S16の処理を繰り返すことにより、複数フレームの擬似動画情報が生成され、記録媒体12に記録される。
一方、ステップS35において所定値以上の差を有していると判別された場合、制御部7は、撮像装置1が動いていると判断し、擬似動画情報の生成を中止する。即ち、制御部7は、現在行われている擬似動画の撮影を終了し、撮影を終了した擬似動画に関する終了前に記録媒体12に記録された擬似動画情報を削除する(ステップS37)。
擬似動画の撮影が終了していない場合、図2に戻り、制御部7は、ユーザーによりレリーズボタンが全押しされたか否かの判別を行う(ステップS15)。レリーズボタンの全押しを認識した場合(ステップS15:Yes)、全押しされた時点におけるフレーム、即ち最後のフレームの画像データに基づく擬似動画情報を生成し、記録媒体12に記録させる(ステップS18)。ステップS18の処理は、図6に示すステップS14の処理と同一である。
次に、制御部7は、背景画像を生成し、生成した背景画像を記録媒体12に記録させる(ステップS19)。図11は、背景画像を生成し、記録する処理について説明するためのフローチャートである。
まず、制御部7は、最後のフレームの画像データをバッファメモリ6から取得する(ステップS40)。ここで、図12に示す画像を最後のフレーム30の画像31とし、自動車が撮像されている領域が主被写体領域32として抽出されたものとして説明を行う。
次に、制御部7は、最後のフレーム30より前のフレームの画像データをバッファメモリ6から取得する(ステップS41)。ステップS41において取得する画像データは、最初のフレーム20(図4参照)から最後のフレーム30の1つ前のフレームまでの何れかのフレームの画像データであり、制御部7は、これらフレームの中の1フレームの画像データを取得する。なお、この実施の形態では、ステップS41において、図7に示すフレーム23の画像24に基づく画像データを取得したものとして説明を行う。
次に、制御部7は、ステップS41において取得したフレーム23の画像データから、図12に示す最後のフレーム30の主被写体領域32に対応する領域の画像データを抽出する(ステップS42)。最後のフレーム30の主被写体領域に対応する領域は、図7の破線で示す領域33であり、制御部7は、領域33の画像データ、具体的には領域33を構成する画素の位置情報(XY座標)、及び色情報(R(Red)、G(Green)、B(Blue)のデータ)を抽出する。
次に、制御部7は、図12に示す最後のフレーム30の主被写体領域32の画像データを、ステップS42において抽出した領域33(図7参照)の画像データに置き換える(ステップS43)。即ち、図12に示す主被写体領域32を構成する画素の色情報(R(Red)、G(Green)、B(Blue)のデータ)を、図7に示す領域33を構成する画素の色情報(R(Red)、G(Green)、B(Blue)のデータ)に置き換える。図13は、ステップS43において図12に示す主被写体領域32の画像データを図7に示す領域33の画像データに置き換え、置き換えた後の最後のフレーム30の画像データに基づく画像35を示す図である。次に、制御部7は、図13に示す画像35を背景画像として記録媒体12に記録させる(ステップS44)。
次に、図14に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係る撮像装置1の擬似動画再生時の処理について説明する。なお、撮像装置1は、静止画像再生モードと擬似動画再生モードを有している。静止画像再生モードとは、静止画像撮影モードにより撮影された静止画像を再生するモードであり、擬似動画再生モードとは、擬似動画再生モードにより撮影された擬似動画を再生するモードである。
まず、制御部7は、撮像装置1の電源がオンの状態で、ユーザーによりモードボタンを用いて擬似動画再生モードが選択されたことを認識する(ステップS50)。次に、制御部7は、記録媒体12に記録されている各フレームの擬似動画情報及び背景画像の読み込みを行う(ステップS51)。ここで、各フレームの擬似動画情報として、主被写体領域の位置情報(XY座標)、色情報、時間情報及びフレーム番号を読み込む。なお、この実施の形態においては、擬似動画の最後のフレームのフレーム番号をNとして説明を行う。
次に、制御部7は、ステップS51において読み込んだ背景画像を表示部8に表示する(ステップS52)。次に、制御部7は、カウンターnを0にリセットし(ステップS53)、カウンターnに1を加え(ステップS54)、表示部8に、フレーム番号がnの主被写体領域に基づく主被写体画像を背景画像の前面に重畳させて表示する(ステップS55)。次に、制御部7は、カウンターnが最後のフレームのフレーム番号Nであるか否かを判別し(ステップS56)、n=Nでない場合には、ステップS54に戻り、ステップS54〜S56の処理を繰り返す。即ち、フレーム番号1,2,3…Nの順に各フレーム番号の主被写体画像を表示する。ここで、ステップS55においては、フレーム番号(n−1)及びnの時間情報からフレーム番号(n−1)の撮像時間とフレーム番号nの撮像時間の時間間隔を算出し、算出した時間間隔でフレーム番号(n−1)の主被写体画像及びフレーム番号nの主被写体画像を順次表示する。即ち、撮像時の時間間隔で主被写体画像を順次表示する。
この実施の形態に係る撮像装置によれば、背景画像及び各フレームの主被写体領域に関する画像データを記録し、これらを用いて擬似動画を表示することができるため、従来の動画撮影のようにフレーム毎の全体画像をすべて記録する必要がなく、動画用の画像データの記録容量を節減することができる。したがって、従来の撮像装置と比較して、同じ記録容量を有する記録媒体に多くの静止画用や動画用の画像データを記録することができる。
なお、この実施の形態においては、1フレームと1つ前のフレームの全体画像のコントラス値を比較することにより撮像装置1の動きを検出しているが、1フレームと1つ前のフレームの所定領域の画像のコントラスト値を比較することにより撮像装置1の動きを検出する構成にすることもできる。例えば、山や建物など移動することのない背景となる画像の領域を所定領域に設定するとよい。
また、この実施の形態においては、1フレームと1つ前のフレームの全体画像のコントラスト値を比較することにより撮像装置1の動きを検出しているが、撮像装置1に加速度センサ等の動き検出部を備え、動き検出部の検出結果から撮像装置1の動きを検出することもできる。図15は、動き検出部を用いて撮像装置1の動きを検出する処理について説明するためのフローチャートである。制御部7は、擬似動画撮影モードにおいて擬似動画が撮影されている間、即ちレリーズボタンが半押しされている間、動き検出部により検出される撮像装置1の動きを取得する(ステップS60)。次に、制御部7は、ステップS60において取得した撮像装置1の動きが所定値以上であるか否かを判別する(ステップS61)。例えば、動き検出部により検出される撮像装置1の加速度や速度の閾値を予め設定し、設定された閾値を超えているか否かを判別する。撮像装置1の動きが所定値以上でないと判別された場合には(ステップS61:No)、制御部7は、ステップS60に戻り、擬似動画の撮影が終了するまで、即ちレリーズボタンが全押しされるまで、ステップS60及びS61の処理を繰り返す。一方、撮像装置1の動きが所定値以上であると判別された場合には(ステップS61:Yes)、制御部7は、撮像装置1が動いていると判断し、擬似動画情報の生成を中止する(ステップS62)。即ち、制御部7は、現在行われている擬似動画の撮影を中止し、撮影を中止した擬似動画に関する中止前に記録媒体12に記録された擬似動画情報を削除する(ステップS63)。
また、この実施の形態においては、最後のフレームの画像データから背景画像を生成しているが、他のフレームの画像データから背景画像を生成することもできる。
また、この実施の形態においては、擬似動画の撮影の開始時にレリーズボタンを半押しし、擬似動画の撮影の終了時にレリーズボタンを全押ししているが、擬似動画の撮影の開始時及び終了時にレリーズボタンを全押しする構成にすることもできる。
また、この実施の形態においては、1つの主被写体領域を抽出しているが、2つ以上の主被写体領域を抽出し、各主被写体領域について擬似動画情報を生成して記録するようにしてもよい。
1…撮像装置、2…撮像レンズ、3…撮像素子、4…A/D変換部、5…画像処理部、6…バッファメモリ、7…制御部、8…表示部、10…操作部、11…コントラスト検出部、12…記録媒体、13…バス。
Claims (7)
- 被写体光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される撮像信号に基づき、所定の時間間隔で複数フレームの画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データ生成部により生成された前記複数フレームの画像データのそれぞれについて、所定以上のコントラストを有する主被写体領域の画像情報を抽出する抽出部と、
前記画像データ生成部により生成された前記複数フレームの画像データに基づいて、背景画像を生成する背景画像生成部と、
前記抽出部により抽出された前記複数フレームの画像データのそれぞれについての前記主被写体領域の画像情報に前記複数フレームの画像データのそれぞれが生成された時間情報を付加した擬似動画情報と、前記背景画像生成部により生成された前記背景画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記擬似動画情報と前記背景画像を用いて擬似動画の表示を行う擬似動画表示制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記主被写体領域の画像情報は、該領域を構成する各画素の位置情報と色情報を含むことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記擬似動画表示制御部は、前記背景画像上に、前記複数フレームの画像データのそれぞれについての前記主被写体領域の画像情報に基づく主被写体の画像を前記時間情報に基づき順次表示することを特徴とする請求項1または2記載の撮像装置。
- 前記複数フレームの画像データのそれぞれを比較する比較部を有し、
前記比較部により、前記複数フレームの画像データの中の1のフレームの画像データの前記主被写体領域が1つ前に生成されたフレームの画像データの前記主被写体領域と所定以上重畳していると判断した場合には、前記1のフレームに関する前記擬似動画情報を生成しないことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記比較部により、前記複数フレームの画像データの中の1のフレームの画像データの所定領域のコントラストが1つ前に生成されたフレームの画像データの前記所定領域に対応する領域のコントラストに対して所定以上異なる場合には、前記1のフレームに関する前記擬似動画情報を生成しないことを特徴とする請求項4記載の撮像装置。
- 前記所定領域は、前記1のフレームの画像データの全領域であることを特徴とする請求項5記載の撮像装置。
- 自装置の動きを検出する検出部を備え、
前記検出部により、所定以上の動きを検出した場合には、前記擬似動画情報を生成しないことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の撮像装置。
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