JP2010104061A - 電子カメラおよび画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮像素子と、メモリと、顔検出部と、顔認識部と、被写体指定部と、画像処理部とを備える。撮像素子は、被写体像を光電変換して画像信号を生成する。メモリは、認識対象となる顔の特徴点を示す登録データを記録する。顔検出部は、画像信号に基づいて撮影画面内の顔領域を検出するとともに、該顔領域から被写体の顔の特徴点を抽出する。顔認識部は、顔領域に対応する特徴点のデータと登録データとに基づいて、顔領域が認識対象であるか否かを判定する。被写体指定部は、判定結果に基づいて、顔領域に対応する被写体のうちから主要被写体を指定する。画像処理部は、画像信号に基づいて撮影画像のデータを生成するとともに、該撮影画像の主要被写体に対応する領域には他の領域と異なる画像処理を施す。
【選択図】 図1
Description
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものである。本発明の目的は、顔認識の結果に基づいて指定された主要被写体の情報に基づいて、各種の処理を行う電子カメラや画像処理装置を提供することである。
上記第1の発明では、画像処理部は、主要被写体に対応する領域での階調補正の特性を、他の領域と変化させることが好ましい。
上記第1の発明では、画像処理部は、主要被写体に対応する領域での彩度に関する補正処理を、他の領域と変化させることが好ましい。
上記第1の発明では、画像処理部は、主要被写体に対応する領域でのノイズ低減処理を、他の領域と変化させることが好ましい。
上記第1の発明では、画像処理部は、主要被写体に対応する領域でのボケ軽減に関する補正処理を、他の領域と変化させることが好ましい。
電子カメラは、撮影レンズ11と、レンズ駆動部12と、絞り13と、絞り駆動部14と、撮像素子15と、アナログ処理部16と、A/D変換部17と、タイミングジェネレータ(TG)18と、第1メモリ19と、画像処理部20と、記録I/F21と、表示I/F22と、モニタ23と、操作部24と、通信部25と、外部I/F26と、CPU27と、第2メモリ28と、システムバス29とを有している。なお、第1メモリ19、画像処理部20、記録I/F21、表示I/F22、通信部25、外部I/F26およびCPU27はシステムバス29を介して接続されている。
撮像素子15は、撮影レンズ11を通過した光束を光電変換して被写体像のアナログ画像信号を生成する。被写体の撮影を行う撮影モードでは、撮像素子15は、撮影時に記録用の撮影画像を撮影するとともに、撮影待機時にも所定間隔毎に間引き読み出しでスルー画像を出力する。上記のスルー画像のデータは、CPU27による各種の演算処理やモニタ23での表示などに使用される。
TG18は、CPU27の指示に基づいて、撮像素子15、アナログ処理部16およびA/D変換部17に対してタイミングパルスを供給する。撮像素子15、アナログ処理部16およびA/D変換部17の駆動タイミングは、TG18のタイミングパルスによって制御される。
画像処理部20は、上記の撮影モードにおいて撮影時のデジタル画像信号に各種の画像処理を施して撮影画像を生成する。また、画像処理部20は撮影画像のデータをJPEG形式で圧縮する。さらに、画像処理部20は、上記の撮影モードにおいて、CPU27の指示によりスルー画像の画像信号から表示用画像(ビュー画像)を生成する。
記録I/F21には記録媒体30を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録I/F21は、コネクタに接続された記録媒体30に対して撮影画像データの書き込み/読み込みを実行する。上記の記録媒体30は、ハードディスクや半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図1では記録媒体30の一例としてメモリカードを図示する。
モニタ23は、CPU27および表示I/F22の指示に応じて各種画像を表示する。本実施形態でのモニタ23は液晶モニタで構成されている。このモニタ23には、撮影モードでの撮影待機時にビュー画像が動画表示される。また、モニタ23は、オンスクリーン機能によって、撮影に必要となる各種情報の表示(例えば、撮影可能なフレーム数、焦点検出エリアの位置、後述の顔検出処理で検出された顔領域の枠表示など)をビュー画像に重畳表示させることもできる。
操作部24は、レリーズ釦や操作釦などを有している。操作部24のレリーズ釦は露光動作開始の指示入力をユーザーから受け付ける。操作部24の操作釦は、上記のメニュー画面等での入力や、電子カメラの撮影モードの切り換え入力などをユーザーから受け付ける。
外部I/F26は、USB(Universal Serial Bus)などのシリアル通信規格の接続端子を有している。そして、外部I/F26は、接続端子を介して接続されたコンピュータなどとのデータ送受信を上記の通信規格に準拠して制御する。
AF制御部31は、フォーカスレンズの駆動制御や、スルー画像のデータに基づくコントラスト検出方式での公知のAF演算などを実行する。また、AF制御部31は、レンズ駆動部12から合焦時のフォーカスレンズの位置を取得し、撮影画面内の各々の被写体の被写体距離を演算することもできる。
また、顔認識部33は、撮影画面内の人物の顔が顔認識データの人物の顔か否かを判定する顔認識処理を行う。具体的には、まず顔認識部33は検出された顔の特徴点に基づいて、撮影人物の顔の特徴点の位置、各顔パーツの大きさ、各特徴点の相対距離などを演算する。次に顔認識部33は、上記の演算結果と顔認識データとを比較して、顔認識データの人物の顔と撮影人物の顔との相似度を求める。そして、顔認識部33は上記の相似度が閾値を上回る場合に撮影人物が顔認識データの人物に合致すると判定する。なお、CPU27は、顔認識部33の顔認識結果に基づいて、後述の主要被写体の指定を実行する。
第2メモリ28はCPU27と接続されている。第2メモリ28には、顔認識部33で生成された顔認識データが記録される。この第2メモリ28には登録した人物(登録人物)ごとにグループフォルダを生成することができ、グループフォルダによって顔認識データを登録人物ごとにグループ化できる。例えば、グループフォルダには、同一の登録人物に関して、顔の向きや撮影条件などが異なる複数の顔認識データを記録することができる。
上記(1)の再生表示の設定では、編集モードでの再生表示の各種設定を行うことができる。再生表示の設定の内容としては、例えば、スライドショー表示において、登録人物が撮影されている撮影画像の表示時間、表示のパターン、表示時の音楽などの設定が該当する。上記(2)の印刷設定では、例えば、DPOF(Digital Print Order Format)規格による印刷設定データの生成の有無や印刷設定の詳細内容(印刷枚数やサイズの指定)などを設定することができる。上記(3)の送信設定では、登録人物が撮影されている撮影画像の送信の要否と、送信先のアドレスデータ(電子メールアドレス)とを設定することができる。
ステップ101:まず、ユーザーはCPU27に対して撮影モードの設定入力を行い、顔認識機能をオンにする。なお、前回の撮影などで上記の設定が予め行われている場合には、ユーザーはS101の工程を省略することが可能である。
ステップ104:CPU27は、S103の顔検出処理で顔領域を検出したか否かを判定する。顔領域を検出した場合(YES側)にはS105に移行する。一方、顔領域を検出していない場合(NO側)にはS110に移行する。
ステップ106:CPU27は、S105の顔認識処理で登録人物の顔を検出したか否かを判定する。登録人物の顔を検出した場合(YES側)にはS107に移行する。一方、登録人物の顔を検出していない場合(NO側)にはS109に移行する。
第1に、CPU27は登録人物を主要被写体に指定する。
第2に、CPU27は登録人物に該当しない顔領域のうちで、所定の条件を満たす顔領域の被写体を主要被写体としてさらに指定する。勿論、主要被写体の数が既に上限に達している場合、CPU27はこの第2の工程を省略する。
(1)CPU27は、顔領域の検出されている被写体のうちで、その被写体距離が登録人物の被写体距離(基準被写体距離)とほぼ等しい人物を主要被写体として指定する。すなわち、この場合には、撮影画面内で登録人物から離れていても登録人物とほぼ被写体距離が等しい人物は、登録人物とともに主要被写体に指定されることとなる。
(3)CPU27は、顔領域の検出されている被写体のうちで、顔領域のサイズが閾値以上である被写体を主要被写体として指定する。このとき、CPU27は登録人物の顔領域のサイズを基準として上記の閾値を設定する。例えば、CPU27は、登録人物の顔領域よりも大きい顔領域の被写体を主要被写体としてもよい。この場合には、登録人物よりも至近側に位置すると考えられる人物が登録人物とともに主要被写体に指定される。また、CPU27は、顔領域のサイズが登録人物と大きく異ならない被写体を主要被写体とすることもできる。この場合には、上記(1)と同様に、登録人物とほぼ被写体距離が等しいと考えられる人物を登録人物とともに主要被写体に指定できる。
図4(a)にモニタ23での顔領域および主要被写体の表示例を示す。図4(a)の例では、CPU27はモニタ23上のビュー画像で顔領域の位置に矩形の枠を重畳させて表示する。そして、CPU27は、矩形の枠の太さや色を変えるなどの手段によって、モニタ23上で主要被写体に対応する顔領域を示している。これにより、ユーザーはビュー画像で顔検出の結果と、CPU27の指定した主要被写体とを確認することができる。なお、図4(a)における主要被写体の枠表示では、登録人物とその他の人物の表示を変化させてもよい。
ステップ110:CPU27はレリーズ釦が半押しされたか否かを判定する。レリーズ釦が半押しされた場合(YES側)にはS111に移行する。一方、レリーズ釦が半押しされていない場合(NO側)には、CPU27はS102に戻って上記動作を繰り返す。
ステップ112:CPU27は主要被写体が単独か否か判定する。主要被写体が単独の場合(YES側)にはS113に移行する。一方、主要被写体が複数の場合(NO側)にはS114に移行する。
ステップ114:CPU27は、主要被写体のうちから焦点検出の基準となる顔を決定する。
ステップ116:CPU27は、S107で指定したいずれかの主要被写体の顔に被写体ブレが生じているか否かを判定する。主要被写体の顔に被写体ブレが生じている場合(YES側)にはS117に移行する。一方、主要被写体の顔に被写体ブレが生じていない場合(NO側)にはS118に移行する。なお、CPU27はメニュー画面での設定に応じてS116での被写体ブレの判定を省略してS118に移行してもよい。
ステップ120:CPU27は撮像素子15を駆動させて被写体像を撮影する。
ステップ121:CPU27は画像処理部20に撮影画像のデータを生成させる。ここで、画像処理部20は、以下の(1)〜(8)に示すように、撮影画像の主要被写体(S107)に対応する領域には、他の領域と異なる画像処理を施すようにしてもよい。なお、下記の各々の画像処理のオン/オフは、CPU27がメニュー画面での設定に応じて変更することができる。
(2)画像処理部20は、主要被写体の領域の階調補正の特性を他の領域と変化させる。例えば、画像処理部20は、撮影画像の主要被写体の領域には、他の領域と異なる階調曲線の階調特性テーブルを適用して階調補正を実行する。具体的には、主要被写体の領域に対しては、他の領域の階調曲線よりも相対的にコントラストが低めになる軟調の階調曲線の階調特性テーブルを適用する。その結果、主要被写体の顔に柔らかさのある好ましい撮影画像を得ることができる。
(4)画像処理部20は、主要被写体の領域に対して、画像解析の結果に基づき画像の暗部またはハイライト部の階調を調整する光量補正処理を実行する。上記の光量補正処理は、例えば、特開2006−5699号公報に開示された公知の技術により行われる。具体的には、画像処理部20は、撮影画像から局所的な変動成分を抽出して、変動成分を含む局所変動画像を生成する。次に、画像処理部20は、撮影画像を局所変動画像へ変調する変調信号を求めるとともに、変調信号をレベル圧縮する。そして、画像処理部20はレベル圧縮後の変調信号によって撮影画像を変調して階調修正画像を取得する。その結果、補正範囲の明暗変化を適度に抑制しつつ、視覚的に埋もれやすい階調が修復された良好な状態の画像を得ることができる。特に、逆光撮影の場合や、フラッシュ撮影で人物に閃光が十分に届かない場合の撮影画像を良好な状態に修正できる。また、主要被写体の領域以外に施す画像処理を一部省略することで演算時間を短縮できる。
ここで、画像処理部20のソフトフォーカス処理は以下の手段で行われる。例えば、画像処理部20は、所定のソフトフォーカス効果を示すフィルタやローパスフィルタなどによるフィルタ処理を撮影画像に施してソフトフォーカス画像を生成する。また、画像処理部20は、撮影画像からマスク画像を生成するとともに、マスク画像に基づいてフィルタ処理後の画像と原画像とを合成してソフトフォーカス画像を生成してもよい。
具体的には、まずCPU27は、印刷する撮影画像の画像ファイルを指定するとともに、撮影画像の主要被写体の人数をカウントして印刷設定データの印刷枚数を指定する。また、CPU27は、メニュー画面での設定に応じて印刷設定データでの印刷サイズ(L、2Lなど)を指定する。なお、CPU27は、S105で検出した登録人物の印刷設定を第2メモリ28から読み出して、印刷設定データの印刷枚数や印刷サイズを指定してもよい。
具体的には、CPU27は、S105で検出した登録人物の送信設定を第2メモリ28から読み出す。そして、撮影画像の送信の設定がオンの場合には、CPU27は、通信部25に対してアドレスデータの示す送信先に画像ファイルを送信する指示を行う。一方、撮影画像の送信の設定がオフの場合や無線通信ができない状態の場合には、CPU27は画像ファイルのヘッダにアドレスデータを記録しておくようにしてもよい。
以下、本実施形態における電子カメラの撮影モードでの効果を説明する。
上記の撮影モードでは、顔認識結果に基づいて指定される主要被写体を基準として、電子カメラにおける撮影制御や画像処理などが行われる。また、電子カメラは、主要被写体の指定された撮影画像のデータについて、印刷設定データの生成や無線通信による外部送信などを自動的に行なうこともできる。そのため、本実施形態によれば、機能的でユーザーにとって利便性の高い電子カメラを実現できる。
ステップ202:CPU27は、S201で読み出した画像ファイルに主要被写体の位置および登録人物を示すデータが含まれているか否かを判定する。この主要被写体の位置などのデータは、上記の撮影モードのS122においてヘッダに記録されたデータに相当する。画像ファイルに上記のデータが含まれる場合(YES側)にはS209に移行する。画像ファイルに上記のデータが含まれない場合(YES側)にはS203に移行する。
ステップ204:CPU27は、S203の顔検出処理で顔領域を検出したか否かを判定する。顔領域を検出した場合(YES側)にはS205に移行する。一方、顔領域を検出していない場合(NO側)にはS209に移行する。
ステップ205:CPU27の顔認識部33は、S203の顔検出処理で取得した特徴点のデータと、第2メモリ28の顔認識データとに基づいて、上記の顔領域のうちから認識対象となる登録人物の顔を検出する顔認識処理を実行する。
ステップ207:CPU27は、S205の顔認識処理の結果に基づいて、顔領域に対応する被写体のうちから主要被写体を指定する。ここで、CPU27による主要被写体の指定の方法については、被写体距離に基づく主要被写体の指定を行わない点を除いて上記のS107の場合とほぼ共通するので重複説明を省略する。
(1)スライドショー
メニュー表示でスライドショーの項目が選択された場合、CPU27は画像ファイルのスライドショーを実行し、複数の画像ファイル(例えば記録媒体30内の全画像ファイルなど)の撮影画像を順次再生する。ここで、主要被写体が指定されている画像ファイルについては、CPU27はスライドショーにおいて以下の処理を行う。
メニュー表示でフォトレタッチの項目が選択された場合、CPU27は撮影画像のデータに対する画像処理を画像処理部20に指示する。画像処理部20は、再生表示中の撮影画像のデータに輪郭強調処理、階調補正、彩度の調整、光量補正処理、ノイズ低減処理、赤目軽減補正、ボケ軽減補正などを実行する。ここで、主要被写体が指定されている画像ファイルについては、S121の場合と同様に、画像処理部20は撮影画像の主要被写体に対応する領域には他の領域と異なる画像処理を施すことができる。なお、個々の画像処理の説明は上記のS121と重複するので省略する。
メニュー表示でDPOFの項目が選択された場合、CPU27は再生対象の画像ファイルに関する印刷設定データをDPOF規格に準拠して生成する。ここで、主要被写体が指定されている画像ファイルについては、CPU27は撮影画像の主要被写体の人数をカウントして印刷設定データの印刷枚数を自動的に指定する。また、主要被写体となった登録人物に関する印刷設定のデータが第2メモリ28にある場合には、CPU27は登録人物の印刷設定を第2メモリ28からを読み出して、印刷設定データの印刷枚数や印刷サイズを指定してもよい。
メニュー表示で無線通信の項目が選択された場合、CPU27は通信部25を介して再生対象の画像ファイルを外部に送信する。ここで、画像ファイルのヘッダにアドレスデータが記録されている場合には、CPU27はそのアドレスデータに基づいて画像ファイルの送信を実行する。また、主要被写体となった登録人物に関する送信設定のデータが第2メモリ28にある場合には、CPU27は、アドレスデータを第2メモリ28から読み出して再生対象の画像ファイルを外部に送信してもよい。以上で編集モードの動作説明を終了する。
上記の編集モードでは、顔認識結果に基づいて指定される主要被写体に応じて、電子カメラにおける画像処理やスライドショー表示を行なうことができる。また、電子カメラは、主要被写体の指定された撮影画像のデータについて、印刷設定データの生成や無線通信による外部送信などを行なうこともできる。そのため、本実施形態によれば、機能的でユーザーにとって利便性の高い電子カメラを実現できる。
(1)上記実施形態では撮影画像を取得するための撮像素子15を用いて顔検出などを行う電子カメラの例を説明したが、本発明の構成は上記実施形態の例に限定されることはない。例えば、一眼レフタイプのカメラシステムにおいて、焦点検出機構や光学ファインダなどに顔検出を行うための撮像素子を設けてもよい。この場合には、一眼レフタイプの電子カメラでも本発明を実施できる。
(3)上記実施形態の撮影モードにおいて、CPU27はレリーズ釦の半押しをトリガとして顔検出処理や顔認識処理などを行うようにしてもよい。
(5)本発明の電子カメラは実施形態の電子カメラの構成と必ずしも一致する必要はない。例えば、第1メモリ19と第2メモリ28とが共通のメモリで構成されていてもよい。また、通信部25などの一部の構成が省略されていてもよい。
Claims (10)
- 被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
認識対象となる顔の特徴点を示す登録データを記録したメモリと、
前記画像信号に基づいて撮影画面内の顔領域を検出するとともに、該顔領域から被写体の顔の特徴点を抽出する顔検出部と、
前記顔領域に対応する前記特徴点のデータと前記登録データとに基づいて、前記顔領域が前記認識対象であるか否かを判定する顔認識部と、
前記判定結果に基づいて、前記顔領域に対応する被写体のうちから主要被写体を指定する被写体指定部と、
前記画像信号に基づいて撮影画像のデータを生成するとともに、該撮影画像の前記主要被写体に対応する領域には他の領域と異なる画像処理を施す画像処理部と、
を備えることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域での輪郭強調に関する補正処理を、前記他の領域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域での階調補正の特性を、前記他の領
域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域での彩度に関する補正処理を、前記他の領域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域に対して、画像解析の結果に基づき画像の暗部またはハイライト部の階調を調整する光量補正処理を実行することを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域でのノイズ低減処理を、前記他の領域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域での赤目軽減に関する補正処理を、前記他の領域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
前記画像処理部は、前記主要被写体に対応する領域でのボケ軽減に関する補正処理を、前記他の領域と変化させることを特徴とする電子カメラ。 - 電子カメラで生成された撮影画像のデータを読み込むデータ読込部と、
認識対象となる顔の特徴点を示す登録データを記録したメモリと、
前記撮影画像内の顔領域を検出するとともに、該顔領域から被写体の顔の特徴点を抽出する顔検出部と、
前記顔領域に対応する前記特徴点のデータと前記登録データとに基づいて、前記顔領域が前記認識対象であるか否かを判定する顔認識部と、
前記判定結果に基づいて、前記顔領域に対応する被写体のうちから主要被写体を指定する被写体指定部と、
前記撮影画像の前記主要被写体に対応する領域に他の領域と異なる画像処理を施す画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 電子カメラによって生成された撮影画像のデータと、前記電子カメラが顔認識処理に基づいて指定した前記撮影画像内の主要被写体を示す付属データとを関連付けした画像ファイルを読み込むデータ読込部と、
前記付属データに基づいて、前記撮影画像の被写体のうちから主要被写体を指定する被写体指定部と、
前記撮影画像の前記主要被写体に対応する領域に他の領域と異なる画像処理を施す画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
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