JP2011166306A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な操作で変化に富んだ動画を撮影することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】ズーム画像生成部3bが生成したズーム画像データを記憶する画像データ記憶部9aと、変化量算出部5が算出した変化量に基づいて、撮像部2のズーム速度をズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部6と、速度設定部6が設定したズーム速度に応じて撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム初期位置と撮像部2のズーム目標位置との間で往復させる制御を行う制御部11とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】ズーム画像生成部3bが生成したズーム画像データを記憶する画像データ記憶部9aと、変化量算出部5が算出した変化量に基づいて、撮像部2のズーム速度をズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部6と、速度設定部6が設定したズーム速度に応じて撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム初期位置と撮像部2のズーム目標位置との間で往復させる制御を行う制御部11とを備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、被写体を撮像し、この被写体の画像データを生成することによって動画撮影可能な撮像装置に関する。
近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置において、動画撮影に適した機能を搭載した技術が進歩してきている。例えば撮影倍率やズーム速度を変更可能な撮影装置が知られている(特許文献1参照)。この技術では、撮影者自身がズームイン操作またはズームアウト操作をすることによって、被写体を所望の大きさで動画撮影することができるようになっている。
また、撮像装置が備える記憶部から画像データを読み出し、この読み出した画像データから人物の顔を検出して所望の大きさに拡大することによって、撮像装置が備える表示パネルの画面上で人物の特定や表情を確認することができる撮像装置が知られている(特許文献2参照)。
ところで、撮影者は、鑑賞者に対して撮影した動画を再生する場合、撮影した動画が単調になることを防止するため、ズーム操作などで画面に変化を付けるのが好ましい。しかしながら、撮影者は被写体を写すことに集中していて、なかなかそうした操作ができない。撮影者がズーム操作を行って動画撮影する場合、スムーズな画角切換えが難しいという問題がある。例えば、被写体の表情や動きを楽しめる動画を撮影したいという願望があっても、実行することが難しい。この場合、撮影者自身が被写体の表情や動きを判断しなければならないため、かえって、撮影した動画が単調になる場合もあった。このように、撮影者が被写体を見ながら撮影する状況下では、スムーズで自然なズーム操作を手動で行って画面に変化をつけたり、ズーミングで被写体を所望の大きさになるように調整することが困難である一方で、ズーム操作を駆使しないと単調になるというジレンマがあった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な操作で変化に富んだ動画を撮影することができる撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、焦点距離を変更可能なズームレンズを含む光学系を有し、被写体を所定の間隔で連続的に撮像して該被写体の複数の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部のズーム位置に応じたズーム画像データを生成するズーム画像生成部と、前記ズーム画像生成部が生成した前記ズーム画像データを記憶する記憶部と、前記撮像部が生成した前記画像データに含まれる人物の顔を検出する顔検出部と、前記顔検出部が人物の顔を検出した際のズーム初期位置から、画面全域に対して前記人物の顔が占める割合を所定値とするズーム目標位置へ至るまでのズーム位置の変化量を算出する変化量算出部と、前記変化量算出部が算出した変化量に基づいて、前記ズーム初期位置から前記ズーム目標位置へ至るまでの前記ズーム位置の時間変化率であるズーム速度を、前記ズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部と、前記速度設定部が設定したズーム速度に応じて前記ズーム位置を前記ズーム初期位置と前記ズーム目標位置との間で往復させる制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記顔検出部が検出した前記人物の顔の表情変化の有無を判定する表情判定部を有し、前記制御部は、前記表情判定部が前記ズーム目標位置において前記人物の顔の表情変化を検出した場合、前記ズーム位置を前記ズーム目標位置で継続させることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮像部が生成した前記画像データをトリミングして拡大することによってズーム倍率を変更する電子ズーム部を有し、前記制御部は、前記電子ズーム部によるズーム倍率を変更することによって前記ズーム位置を変化させることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記ズームレンズを駆動させることによって前記ズーム位置を変化させる制御を行うことを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮像部が生成した複数の前記画像データを撮影順に連続して表示する表示部を有し、前記制御部は、前記表示部に前記記憶部が記憶する前記ズーム画像データを時系列にそって連続して表示させることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮像部が生成した複数の前記画像データを撮影順に連続して表示する表示部と、前記撮像部が生成した前記画像データから前記撮像部の電子ズームによって拡大された領域を検出する領域検出部と、を有し、前記制御部は、前記表示部に前記領域検出部が検出した領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを、前記領域を含む前記画像データに重ねて表示させることを特徴とする。
焦点距離を変更可能なズームレンズを含む光学系を有し、被写体を所定の間隔で連続的に撮像して被写体の複数の画像データを生成する撮像部と、撮像部のズーム位置に応じたズーム画像データを生成するズーム画像生成部と、ズーム画像生成部が生成したズーム画像データを記憶する記憶部と、撮像部が生成した画像データに含まれる人物の顔を検出する顔検出部と、顔検出部が人物の顔を検出した際のズーム初期位置から、画面全域に対して人物の顔が占める割合を所定値とするズーム目標位置へ至るまでのズーム位置の変化量を算出する変化量算出部と、変化量算出部が算出した変化量に基づいて、ズーム初期位置からズーム目標位置へ至るまでの撮像部のズーム位置の時間変化率であるズーム速度を、撮像部のズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部と、速度設定部が設定したズーム速度に応じて撮像部のズーム位置をズーム初期位置とズーム目標位置との間で往復させる制御を行う制御部とを備えるため、簡易な操作で変化に富んだ動画を撮影することができるという効果を奏する。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の前面側の構成を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の背面側の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の前面側の構成を示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の背面側の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
図1〜図3に示す撮像装置1は、被写体を所定の間隔で連続的に撮像し、撮像した被写体の複数の電子的な画像データを生成する撮像部2と、撮像部2が生成した画像データに対してエッジ強調、色補正、画像圧縮等の画像処理を施す画像処理部3と、撮像装置1の各種操作信号の入力を受け付ける操作入力部4と、撮像部2のズーム位置の変化量を算出する変化量算出部5と、撮像部2のズーム速度を設定する速度設定部6と、撮像部2の視野領域に向けて補助光を投射する補助光投射部7と、撮影日時の判定機能やタイマー機能を有する時計8と、画像処理部3によって処理が施された画像データを含む各種情報を記憶する記憶部9と、画像処理部3によって処理が施された画像データに対応する画像を含む情報を表示する表示部10と、操作入力部4によって入力される操作信号等に応じて撮像装置1の動作を制御する制御部11と、を備える。
撮像部2は、焦点所定の視野領域に存在する被写体からの光を集光する光学系21と、光学系21が集光した光の入射量を調整する絞り(図示せず)と、レリーズ入力に応じて動作するシャッタ(図示せず)と、絞りおよびシャッタを通過した光を受光して電気信号に変換するCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子22と、撮像素子22から出力されるアナログ信号を増幅する撮像回路23と、撮像回路23から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することによってデジタルの画像データを生成するA/D変換部24と、を有する。また、光学系21は、少なくとも光学系21の焦点距離を変更可能なズームレンズ21aと、ズームレンズ21aの焦点を調整可能なフォーカスレンズ21bとによって構成される。ズームレンズ21aは、ズーム駆動部12によって駆動される。フォーカスレンズ21bは、フォーカス駆動部13によって駆動される。
画像処理部3は、撮像部2が生成した画像データの一部をトリミングして拡大することによってズーム倍率を変更する電子ズーム部3aと、撮像部2のズーム位置に応じたズーム画像データを生成するズーム画像生成部3bと、撮像部2が生成した画像データに含まれる人物の顔を検出する顔検出部3cと、顔検出部3cが検出した人物の顔の表情変化の有無を判定する表情判定部3dと、撮像部2が生成した画像データから撮像部2の電子ズームによって拡大された領域を検出する領域検出部3eと、撮像部2が生成した画像データのコントラストを判定するコントラスト判定部3fと、を有する。顔検出部3cは、記憶部9が記憶する顔画像情報を用いてパターンマッチングを行うことにより、撮像部2が撮像している画像データ(スルー画像)に含まれる人物の顔の有無を検出する。表情判定部3dは、顔検出部3cが検出した人物の顔の表情変化、例えば無表情から笑顔に変化したか否かを判定する。
操作入力部4は、レリーズ信号を入力するレリーズスイッチ4aと、撮像装置1の電源オンや電源オフの指示信号を入力する電源スイッチ4bと、撮像部2の光学ズームによるズーム倍率の変更または電子ズームによる撮像部2が生成する画像データに含まれる一部の領域の拡大を指示する指示信号を入力するズームスイッチ4cと、撮像部2のズーム倍率を変更して人物の顔を撮影するように指示信号を入力する顔拡大スイッチ4dと、表示部10で表示する各種表示モードや各種動作モードの設定を行うモード設定スイッチ4eと、を有する。なお、操作入力部4の一部として表示部10にタッチパネルを設けることによって、撮影者が表示部10の画面上で操作信号の入力を行うことができるようにしてもよい。
変化量算出部5は、顔検出部3cが撮像部2によって生成された画像データに含まれる人物の顔を検出した際のズーム初期位置(以下、「ズーム初期位置」という)から、画像データの画面全域に対して人物の顔が占める割合を所定値とするズーム目標位置(以下、「ズーム目標位置」という)までのズーム位置の変化量を算出する。具体的には、顔検出部3cが撮像部2によって生成された画像データに含まれる人物の顔を検出した際の光学系21の光軸Q上におけるズームレンズ21aのズーム初期位置から、撮像部2が生成する画像データの画面全域に対して人物の顔が占める割合を所定値とする光学系21の光軸Q上におけるズームレンズ21aのズーム目標位置までのズームレンズ21aまたは電子ズームの変化量を算出する。
速度設定部6は、変化量算出部5が算出した変化量に基づいて、ズーム初期位置からズーム目標位置へ至るまでの撮像部2のズーム位置の時間変化率であるズーム速度を、撮像部2のズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する。
記憶部9は、撮像部2が撮影し、画像処理部3によって処理が施された画像データやズーム画像生成部3bによって生成されたズーム画像データを記憶する画像データ記憶部9aと、顔検出部3cによる人物の顔の検出および表情判定部3dによる顔画像の表情判定を行う場合に参照する顔画像情報を記憶する顔画像情報記憶部9bと、撮像部2のズーム位置を記憶するズーム位置記憶部9cと、撮像装置1が実行する各種のプログラムを記憶するプログラム記憶部9dと、を有する。記憶部9は、撮像装置1の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやRAM(Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて実現される。なお、記憶部9に対し、外部から装着されるメモリカード等の記憶媒体に対して情報を記憶する一方、記憶媒体が記憶する情報を読み出す記憶媒体インターフェースとしての機能を具備させてもよい。
表示部10は、撮像部2の光学系21が表出する前面の裏側に位置する背面に設けられ、液晶、プラズマまたは有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて実現される。表示部10は、撮像部2が生成した複数の画像データを撮影順に連続して表示する。表示部10は、撮像部2が電子ズームを行う場合に、領域検出部3eの検出結果に対応した矩形状の撮影領域フレームを、領域検出部3eによって検出された撮像部2の電子ズームによって拡大された領域を含む画像データに重ねて表示する。表示部10は、画像データのほかに撮像装置1の操作情報や撮影に関する情報を適宜表示する。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等を用いて実現され、撮像装置1の各構成部位とバスラインを介して接続されている。制御部11は、操作入力部4によって入力された操作信号およびコントラスト判定部3fの判定結果に応じて撮像装置1の動作を制御する。制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度に応じて撮像部2のズーム位置をズーム初期位置とズーム目標位置との間で往復させるように制御する。制御部11は、表情判定部3dがズーム目標位置において人物の顔の表情変化を検出した場合、撮像部2のズーム位置をズーム目標位置で継続するように制御する。制御部11は、表示部10に領域検出部3eが検出した領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを、領域検出部3eによって検出された撮像部2の電子ズームによって拡大された領域を含む画像データに重ねて表示させる。
以上の構成を有する撮像装置1が行う動画撮影について説明する。図4は、撮像部2が動画撮影時に生成する画像データの一部を時系列に沿って示した図である。図4において、撮像装置1が人物P1を動画撮影した場合に、撮像部2が生成した複数の画像データのうち、代表的な9枚の画像データW1〜W9(図4(a)〜(i))を示している。なお、各画像データW1〜W9の間には、複数の画像データが存在する。
図4に示すように、画像データW1〜W9は、人物P1の表情を確認することができず、単調な動画になる。このため、鑑賞者が撮影した画像データW1〜W9を動画再生して鑑賞する場合、面白みに欠ける。したがって、本発明の実施の形態1では、撮影中に人物P1を撮影する場合、撮影者が顔拡大スイッチ4dを押下し、速度設定部6によって設定されたズーム速度と表情判定部3dの判定結果に応じて、撮像部2のズーム位置を制御する。これにより、撮像部2によって生成された画像データの画面全域に対して人物の顔が占める割合に関わらず、予め設定された時間内に画像データの画面全域に対して人物の顔が占める割合を所定値となるようにする。具体的には、図5に示すように、画像データW11〜画像データW13に含まれる人物P1の顔が占める割合に関わらず、画像データW21〜W23になるように人物P1の顔が占める割合が所定値となるようにする。なお、この所定値は、撮影者がモード設定スイッチ4eを操作することによって設定するようにしてもよい。
図6は、撮像部2によるズーム位置の変化量と撮像部2のズーム速度との関係を示す図である。図7は、撮像部2が動画撮影する際に表示部10が表示する画像データの一部を時系列に沿って示した図である。図6において、折れ線L1は、撮像部2によるズーム位置の変化量をE1とした場合の時間とズーム位置との変化を示し、折れ線L2は、撮像部2によるズーム位置の変化量をE2とした場合の時間とズーム位置との変化を示し、折れ線L3は、撮像部2によるズームの変化量をE3とした場合の時間とズーム位置との変化を示す。図6では、横軸が時間であり、縦軸が撮像部2のズーム位置の変化量である。また、図7においては、撮像部2によるズーム位置の変化量Eを図6に示すE3とした場合に、表示部10が表示する画像データW31〜W39が図6に示す撮影開始時点〜時点t8までにそれぞれ対応する。具体的には、画像データW31が図6に示す撮影開始時で撮像部2が生成する画像データとなる。
速度設定部6は、予め設定された時間t3の間にズーム速度を3段階で段階的に小さくなるように設定する。まず、時点0〜t1におけるズーム速度A1は、
A1=3(3/4×E)/t1 ・・・(1)
で設定される。ここで、式(1)の右辺のEは、撮像部2のズーム初期位置からズーム目標位置までの変化量である。このズーム速度A1は、時間t1で3/4×Eだけ移動することを意味している。次に、時点t1〜t2におけるズーム速度A2は、
A2=(3/4×(E−y1)/(t2−t1) ・・・(2)
と設定される。ここで、式(2)の右辺のy1は、時点t1におけるズーム位置の変化量であり、y1=3/4×Eである。したがって、ズーム速度A2は、時間t2−t1で3/4×(E−y1)=3/16×Eだけ移動することを意味している。最後に、時点t2〜t3におけるズーム速度A3は、
A3=(E−y2)/(t3−t2) ・・・(3)
と設定される。ここで、式(3)の右辺のy2は、時点t2におけるズーム位置の変化量であり、y2=3/4×E+3/16×E=15/16×Eである。このズーム速度A3は、時間t3−t2でE−y2=1/16×Eだけ移動することを意味している。これらの三つのズーム速度A1〜A3は、
A1>A2>A3 ・・・(4)
を満たすように設定される。例えば、t1=t2−t1=t3−t2=t3/3とすれば、式(4)は満たされる。このようなt3を3秒とすれば、ズーム速度は1秒ごとに変化してズーム目標位置に到達することになる。なお、ズーム速度A1〜A3の定義はあくまでも一例に過ぎず、式(4)を満たす限り適宜変更可能である。また、速度設定部6は、3以外の数の段階分けをしてズーム速度を設定してもよい。さらに、速度設定部6は、時間の経過とともにズーム速度が徐々に小さくなるようにズーム速度を設定してもよい。
A1=3(3/4×E)/t1 ・・・(1)
で設定される。ここで、式(1)の右辺のEは、撮像部2のズーム初期位置からズーム目標位置までの変化量である。このズーム速度A1は、時間t1で3/4×Eだけ移動することを意味している。次に、時点t1〜t2におけるズーム速度A2は、
A2=(3/4×(E−y1)/(t2−t1) ・・・(2)
と設定される。ここで、式(2)の右辺のy1は、時点t1におけるズーム位置の変化量であり、y1=3/4×Eである。したがって、ズーム速度A2は、時間t2−t1で3/4×(E−y1)=3/16×Eだけ移動することを意味している。最後に、時点t2〜t3におけるズーム速度A3は、
A3=(E−y2)/(t3−t2) ・・・(3)
と設定される。ここで、式(3)の右辺のy2は、時点t2におけるズーム位置の変化量であり、y2=3/4×E+3/16×E=15/16×Eである。このズーム速度A3は、時間t3−t2でE−y2=1/16×Eだけ移動することを意味している。これらの三つのズーム速度A1〜A3は、
A1>A2>A3 ・・・(4)
を満たすように設定される。例えば、t1=t2−t1=t3−t2=t3/3とすれば、式(4)は満たされる。このようなt3を3秒とすれば、ズーム速度は1秒ごとに変化してズーム目標位置に到達することになる。なお、ズーム速度A1〜A3の定義はあくまでも一例に過ぎず、式(4)を満たす限り適宜変更可能である。また、速度設定部6は、3以外の数の段階分けをしてズーム速度を設定してもよい。さらに、速度設定部6は、時間の経過とともにズーム速度が徐々に小さくなるようにズーム速度を設定してもよい。
図6および図7に示すように、制御部11は、速度設定部6が設定した3段階のズーム速度(A1〜A3)に応じて、撮像部2のズーム速度を段階的に制御する。具体的には、図6および図7に示すように、制御部11は、撮像部2のズーム位置の変化量が大きいほど、撮像部2のズーム速度が遅くなるように段階的に制御する。これにより、撮像部2のズーム倍率を大きくするほど、画像データに含まれる人物P1の顔をゆっくりと撮影することができる(図7(a)〜図7(d))。この場合、表示部10は、撮像部2が生成する画像データW31〜W34中に撮像部2の電子ズームに対応した矩形状の撮影領域フレームを表示する。具体的には、画像データW32では、表示部10が撮像部2の電子ズームに対応した領域の撮影領域フレームF1を表示する(図7(b))。
その後、図6および図7に示すように、制御部11は、所定時間(時点t3〜時点t4)、撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム目標位置で継続する。表示部10は、撮像部2がズーム目標位置で所定の間隔で連続的に生成した画像データを順次更新して表示する(図7(e))。
続いて、制御部11は、表情判定部3dの判定結果に応じて、撮像部2のズーム位置をズーム目標位置で継続するか否かを判断する(時点t4〜時点t5)。制御部11は、表情判定部3dが人物の顔に変化が生じていると判定した場合、再度、所定時間経過後に表情判定部3dに人物の顔に変化が生じているか判定させ、この判定結果に応じて、撮像部2のズーム位置をズーム目標位置で継続するか否かを判断する。このため、撮像部2は、ズーム目標位置を継続しつつ、このズーム目標位置で画像データを所定の間隔で連続的に生成する。この場合、表示部10は、撮像部2がズーム目標位置で所定の間隔で連続的に生成した画像データを順次更新して表示する(図7(f))。
その後、図6および図7に示すように、制御部11は、速度設定部6が設定した各時間毎のズーム速度に基づいて、撮像部2のズーム速度を段階的に制御し、撮像部2のズーム位置を拡大開始時の状態に調整する(時点t5〜t8)。具体的には、制御部11は、人物P1を拡大した時の逆のズーム速度(−A3→−A2→−A1)によって、撮像部2のズーム位置を拡大開始時の初期状態に調整する。この場合、表示部10は、撮像部2が生成する画像データW37〜W39を表示する(図7(g)〜(i))。なお、図5において、撮像部2のズーム位置を拡大開始時の状態に調整する場合、制御部11が撮像部2のズーム速度を段階的に変化させているが、一定の速度で撮像部2のズーム位置を拡大開始時の状態になるように調整してもよい。
以上のように、鑑賞者が撮像部2によって生成された画像データを再生する場合、画像データの画面全域に対して人物の顔が占める割合が所定値となった状態からゆっくりと変化するため、人物の表情や様子を楽しむことができる。
図8は、図7に示す一連の画像を撮影する際に画像データ記憶部9aが記憶する画像データの一部を時系列に沿って示した図である。図8において、画像データ記憶部9aは、図7に示す状況下で撮像部2の電子ズームに対応した撮影領域フレームF1の画像データW41〜W49を記憶する(図8(a)〜(i))。これにより、撮影者は、簡易な操作で人物P1の顔が占める割合を所定値で撮影することができるとともに、変化のある動画を撮影することができる。この結果、動画の鑑賞者は、人物P1の顔の表情を確認することができ、単調な動画が再生される場合よりも楽しく鑑賞することができるようになる。
図9は、撮像装置1が行う処理の概要を示すフローチャートである。図9において、制御部11は、電源スイッチ4bが操作されて撮像装置1が電源オンの状態であるか否かを判断する(ステップS101)。撮像装置1が電源オンの状態でない場合(ステップS101:No)、撮像装置1は本処理を終了する。一方、撮像装置1が電源オンの状態である場合(ステップS101:Yes)、撮像装置1はステップS102に移行する。
その後、制御部11は、動画撮影モードまたは再生モードのうちいずれのモードが設定されているかを判断する(ステップS102)。再生モードが設定されている場合(ステップS102:再生モード)、撮像装置1はステップS111に移行する。一方、動画撮影モードが設定されている場合(ステップS102:動画撮影モード)、撮像装置1はステップS103に移行する。
まず、撮像装置1が動画撮影モードに設定されている場合(ステップS102:動画撮影モード)について説明する。この場合、表示部10は、現在の撮像部2が生成する画像データに対応する画像(スルー画)を表示する(ステップS103)。
その後、顔検出部3cは、撮像部2が生成した画像データに含まれる人物の顔を検出し(ステップS104)、ズーム位置記憶部9cは、現在の撮像部2のズーム位置を記憶する(ステップS105)。
続いて、制御部11は、撮像部2の露出およびピント位置を調整する(ステップS106)。具体的には、制御部11は、コントラスト判定部3fの判定結果に応じて、フォーカス駆動部13を駆動し、フォーカスレンズ21bを光学系21の光軸Q上を移動させて撮像部2のピント位置を調整する。
その後、制御部11は、レリーズスイッチ4aの操作によってレリーズ信号が入力されたか否かを判断する(ステップS107)。レリーズ信号が入力されていない場合(ステップS107:No)、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作によって光学ズームのズーム倍率の変更を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS108)。ズーム倍率の変更を指示する指示信号が入力されていない場合(ステップS108:No)、ステップS107に移行する。一方、ズーム倍率の変更を指示する指示信号が入力された場合(ステップS108:Yes)、制御部11は、ズーム倍率の変更を指示する指示信号に基づいて、撮像部2の光学ズームのズーム倍率を変更し(ステップS109)、撮像装置1はステップS101に戻る。
これに対して、制御部11は、レリーズスイッチ4aの操作によってレリーズ信号が入力されている場合(ステップS107:Yes)、撮像装置1は動画撮像処理を実行し(ステップS110)、撮像装置1はステップS101に戻る。
次に、撮像装置1が再生モードに設定されている場合(ステップS102:再生モード)について説明する。この場合、制御部11は、モード設定スイッチ4eから再生指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS111)。再生指示信号が入力されていない場合(ステップS111:No)、撮像装置1はステップS101に移行する。一方、再生指示信号が入力された場合(ステップS111:Yes)、表示部10は、画像データ記憶部9aが記憶する画像データから指定された画像データを再生表示またはズーム画像データを時系列にそって連続して再生表示する(ステップS112)。
その後、制御部11は、モード設定スイッチ4eの操作によって表示部10が表示する画像データを切り替えさせる切替信号が入力されたか否かを判断する(ステップS113)。切替信号が入力されてない場合(ステップS113:No)、撮像装置1はステップS101に移行する。一方、切替信号が入力された場合(ステップS113:Yes)、表示部10は、表示する画像データの切り替えを行い(ステップS114)、ステップS113に移行する。
次に、図10に示すフローチャートを参照して、撮像装置1による動画撮影処理について説明する。なお、この動画撮影処理においては、撮像部2のズーム機能として電子ズーム部3aによって電子ズームを行う場合について説明する。図10において、画像データ記憶部9aは、ズーム画像生成部3bによって生成されたズーム画像データの記憶を開始する(ステップS201)。
その後、制御部11は、顔拡大スイッチ4dの操作によって人物の顔を拡大する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS202)。人物の顔を拡大する指示信号が入力されている場合(ステップS202:Yes)、撮像装置1はステップS203に移行する。一方、人物の顔を拡大する指示信号が入力されていない場合(ステップS202:No)、撮像装置1はステップS223に移行する。
ステップS203において、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作による指示信号の受付を無効化する。その後、変化量算出部5は、ズーム位置記憶部9cが記憶する現在の撮像部2のズーム初期位置からズーム目標位置に至るまでのズーム位置の変化量を算出する(ステップS204)。
続いて、速度設定部6は、変化量算出部5が算出した撮像部2のズーム位置の変化量に基づいて、ズーム初期位置からズーム目標位置までのズーム位置の時間変化率であるズーム速度を設定する(ステップS205)。具体的には、速度設定部6は、式(1)〜式(3)を用いて、図6に示した各時間毎(t1〜t3)のズーム速度A1〜A3をそれぞれ設定する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A1で撮像部2のズームを拡大させ(ステップS206)、表示部10は、領域検出部3eが検出した撮像部2の電子ズームにより拡大された領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを撮像部2が生成した画像データに重ねて表示する(ステップ207)。この場合、表示部10は、例えば図7に示す画像データW32に重ねて撮影領域フレームF1を表示する(図7(b))。
続いて、制御部11は、時点t1を経過したか否かを判断する(ステップS208)。時点t1を経過していない場合(ステップS208:No)、撮像装置1はステップS206に戻る。一方、時点t1を経過している場合(ステップS208:Yes)、撮像装置1はステップS209に移行する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A2で撮像部2のズームを拡大させ(ステップS209)、表示部10は、領域検出部3eが検出した撮像部2の電子ズームにより拡大された領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを撮像部2が生成した画像データに重ねて表示する(ステップS210)。この場合、表示部10は、例えば図7に示す画像データW33に重ねて撮影領域フレームF1を表示する(図7(c))。
続いて、制御部11は、時点t2を経過したか否かを判断する(ステップS211)。時点t2を経過していない場合(ステップS211:No)、撮像装置1はステップS209に戻る。一方、時点t2を経過している場合(ステップS211:Yes)、撮像装置1はステップS212に移行する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A3で撮像部2のズームを拡大させ(ステップS212)、表示部10は、領域検出部3eが検出した撮像部2の電子ズームにより拡大された領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを撮像部2が生成した画像データに重ねて表示する(ステップS213)。この場合、表示部10は、例えば図7に示す画像データW34に重ねて撮影領域フレームF1を表示する(図7(d))。
続いて、制御部11は、フォーカス駆動部13を駆動し、撮像部2のピント位置を調整し(ステップS214)、制御部11は、時点t3を経過したか否かを判断する(ステップS215)。時点t3を経過してない場合(ステップS215:No)、撮像装置1はステップS212に戻る。一方、時点t3を経過している場合(ステップS215:Yes)、撮像装置1はステップS216に移行する。
その後、制御部11は、所定時間、例えば撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム目標位置にした時点から3秒経過したか否かを判断する(ステップS216)。所定時間経過していない場合(ステップS216:No)、この判断の処理を繰り返す。一方、所定時間経過している場合(ステップS216:Yes)、撮像装置1はステップS217に移行する。
続いて、表情判定部3dは、顔検出部3cが検出した人物の顔の表情、例えば無表情から笑顔や泣き顔に変化したか否かを判定する(ステップS217)。人物の顔の表情に変化が生じている場合(ステップS217:No)、撮像装置1はステップS216に戻り、撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム目標位置で継続する。一方、人物の顔の表情に変化が生じていない場合(ステップS217:Yes)、制御部11は、撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム初期位置に変更する(ステップS218)。具体的には、制御部11は、顔拡大スイッチ4dが押下される直前の状態に撮像部2のズーム位置を変更する。この場合、図6に示したように、制御部11は、人物の顔を拡大したズーム速度と逆のズーム速度(−A3→−A2→−A1)で段階的に撮像部2のズーム位置を変更するように制御する。
その後、ズーム位置記憶部9cは、現在の撮像部2のズーム位置を記憶し(ステップS219)、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作による指示信号の受付を有効化する(ステップ220)。
続いて、制御部11は、レリーズスイッチ4aの操作によって撮影終了のレリーズ信号が入力されたか否かを判断する(ステップS221)。撮影終了のレリーズ信号が入力されていない場合(ステップS221:No)、撮像装置1はステップS202に戻る。一方、撮影終了のレリーズ信号が入力された場合(ステップS221:Yes)、画像データ記憶部9aは、撮像部2が生成する画像データの記憶を終了し(ステップS222)、撮像装置1はメインルーチンに戻る。
次に、顔拡大スイッチ4dの操作によって人物の顔を拡大する指示信号が入力されてない場合(ステップS202:No)について説明する。この場合、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作によって撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS223)。撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号が入力されていない場合(ステップS223:No)、撮像装置1はステップS221に移行する。一方、撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号が入力されている場合(ステップS223:Yes)、制御部11は、撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号に基づいて、撮像部2のズーム倍率を変更する(ステップS224)。
その後、制御部11は、フォーカス駆動部13を駆動し、撮像部2のピント位置を調整し(ステップS225)、ズーム位置記憶部9cは、現在の撮像部2のズーム位置を記憶し(ステップS226)、撮像装置1はステップS221に移行する。
以上説明した本発明の実施の形態1によれば、焦点距離を変更可能なズームレンズ21aを含む光学系21を有し、被写体を所定の間隔で連続的に撮像して被写体の複数の画像データを生成する撮像部2と、撮像部2のズーム位置に応じたズーム画像データを生成するズーム画像生成部3bと、ズーム画像生成部3bが生成したズーム画像データを記憶する画像データ記憶部9aと、撮像部2が生成した画像データに含まれる人物の顔を検出する顔検出部3cと、顔検出部3cが人物の顔を検出した際の撮像部2のズーム初期位置から画面全域に対して人物の顔が占める割合を所定値とする撮像部2のズーム目標位置へ至るまでのズーム位置の変化量を算出する変化量算出部5と、変化量算出部5が算出した変化量に基づいて、撮像部2のズーム初期位置から撮像部2のズーム目標位置へ至るまでの撮像部2のズーム位置の時間変化率であるズーム速度を、撮像部2のズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部6と、顔検出部3cが検出した人物の顔の表情変化の有無を判定する表情判定部3dと、速度設定部6が設定したズーム速度に応じて撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム初期位置と撮像部2のズーム目標位置との間で往復させ、表情判定部3dが撮像部2のズーム目標位置において人物の顔の表情変化を検出した場合、撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム目標位置で継続する制御を行う制御部11とを備えるため、簡易な操作で変化に富んだ動画を撮影することができる。
また、上述した本発明の実施の形態1によれば、表示部10は、撮像部2の電子ズームにより拡大された領域に対応する矩形状の撮影フレームを表示していたが、たとえば、画像データ記憶部9aが記憶する画像データを表示するようにしてもよい。具体的には、図8に示す画像データW41〜W49(図8(a)〜図8(i))を表示してもよい。これにより、撮影者自身も撮像部2の電子ズームによる拡大の状況を確認することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述した本発明の実施の形態1では、撮像部2の電子ズームを用いて撮影していたが、本発明の実施の形態2では、撮像部2の光学ズームを用いて撮影する。なお、本発明の実施の形態2の撮像装置は、上述した本発明の実施の形態1の撮像装置1と同様の構成を有し、撮像装置1による動画撮影処理が異なる。このため、本発明の実施の形態2にかかる撮像装置1による動画撮影処理を説明する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述した本発明の実施の形態1では、撮像部2の電子ズームを用いて撮影していたが、本発明の実施の形態2では、撮像部2の光学ズームを用いて撮影する。なお、本発明の実施の形態2の撮像装置は、上述した本発明の実施の形態1の撮像装置1と同様の構成を有し、撮像装置1による動画撮影処理が異なる。このため、本発明の実施の形態2にかかる撮像装置1による動画撮影処理を説明する。
図11は、本発明の実施の形態2にかかる撮像装置1による動画撮影処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図12は、本発明の実施の形態2にかかる撮像装置1が備える撮像部2の光学系21の動作の概要を示す図である。
図11において、まず、画像データ記憶部9aは、撮像部2が所定の間隔で生成した画像データを記憶する(ステップS301)。
その後、制御部11は、顔拡大スイッチ4dの操作によって人物の顔を拡大する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS302)。人物の顔を拡大する指示信号が入力されている場合(ステップS302:Yes)、撮像装置1はステップS303に移行する。一方、人物の顔を拡大する指示信号が入力されていない場合(ステップS302:No)、撮像装置1はステップS319に移行する。
ステップS303において、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作による指示信号の受付を無効化する。その後、変化量算出部5は、ズーム位置記憶部9cが記憶する現在の撮像部2のズーム位置からズーム目標位置に至るまでのズーム位置の変化量を算出する(ステップS304)。
続いて、速度設定部6は、変化量算出部5が算出した撮像部2のズーム位置の変化量に基づいて、ズーム初期位置からズーム目標位置までの撮像部2のズーム位置の時間変化率であるズーム速度を設定する(ステップS305)。具体的には、速度設定部6は、式(1)〜式(3)を用いて、図6に示した各時間毎(t1〜t3)のズーム速度A1〜A3をそれぞれ設定する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A1で撮像部2のズームを変倍させる(ステップS306)。具体的には、図12に示すように、制御部11は、ズーム駆動部12を駆動し、ズームレンズ21aが光学系21の光軸Q上で停止した状態(図12(a))から速度設定部6によって設定されたズーム速度A1で光軸Q上の無限遠側にズームレンズ21aを移動させる(図12(b))。
続いて、制御部11は、時点t1を経過したか否かを判断する(ステップS307)。時点t1を経過していない場合(ステップS307:No)、撮像装置1はステップS306に戻る。一方、時点t1を経過している場合(ステップS307:Yes)、撮像装置1はステップS308に移行する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A2で撮像部2のズームを変倍しながら撮像部2のピント位置を調整する(ステップS308)。具体的には、図12に示すように、制御部11は、ズーム駆動部12とフォーカス駆動部13とを駆動し、ズームレンズ21aを速度設定部6によって設定されたズーム速度A2で、フォーカスレンズ21bをズーム速度A2に対応した所定速度V1で光学系21の光軸Q上の無限遠側にそれぞれ移動させる(図12(c))。なお、撮像部2のズーム変化によってピント位置が変化する場合、所定速度V1は一定とならず、その都度変化する。
続いて、制御部11は、時点t2を経過したか否かを判断する(ステップS309)。時点t2を経過していない場合(ステップS309:No)、撮像装置1はステップS308に戻る。一方、時点t2を経過している場合(ステップS309:Yes)、撮像装置1はステップS310に移行する。
その後、制御部11は、速度設定部6が設定したズーム速度A3で撮像部2のズームを変倍しながら撮像部2のピント位置を調整する(ステップS310)。具体的には、図12に示すように、制御部11は、ズーム駆動部12とフォーカス駆動部13とを駆動し、ズームレンズ21aを速度設定部6によって設定されたズーム速度A3で、フォーカスレンズ21bをズーム速度A3に対応した所定速度V2で光学系21の光軸Q上の無限遠側にそれぞれ移動させる(図12(d))。
続いて、制御部11は、時点t3を経過したか否かを判断する(ステップS311)。時点t3を経過していない場合(ステップS311:No)、撮像装置1はステップS310に戻る。一方、時点t3を経過している場合(ステップS311:Yes)、撮像装置1はステップS312に移行する。
その後、制御部11は、所定時間経過したか否かを判断する(ステップS312)。所定時間経過していない場合(ステップS312:No)、この判断の処理を繰り返す。一方、所定時間経過している場合(ステップS312:Yes)、撮像装置1はステップS313に移行する。
続いて、表情判定部3dは、顔検出部3cが検出した人物の顔の表情に変化が生じたか否かを判定する(ステップS313)。人物の顔の表情に変化が生じている場合(ステップS313:No)、撮像装置1はステップS312に戻り、撮像部2のズーム位置を撮像部2のズーム目標位置で継続する。一方、人物の顔の表情に変化が生じていない場合(ステップS313:Yes)、制御部11は、撮像部2のズーム位置をズーム初期位置に変更する(ステップS314)。
その後、ズーム位置記憶部9cは、現在の撮像部2のズーム位置を記憶し(ステップS315)、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作による指示信号の受付を有効化する(ステップ316)。
続いて、制御部11は、レリーズスイッチ4aの操作によって撮影終了のレリーズ信号が入力されたか否かを判断する(ステップS317)。撮影終了のレリーズ信号が入力されていない場合(ステップS317:No)、撮像装置1はステップS302に戻る。一方、撮影終了のレリーズ信号が入力された場合(ステップS317:Yes)、画像データ記憶部9aは、撮像部2が生成する画像データの記憶を終了し(ステップS318)、撮像装置1はメインルーチンに戻る。
次に、顔拡大スイッチ4dの操作によって人物の顔を拡大する指示信号が入力されてない場合(ステップS302:No)について説明する。この場合、制御部11は、ズームスイッチ4cの操作によって撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS319)。撮像部2のズーム変倍を変更する指示信号が入力されていない場合(ステップS319:No)、撮像装置1はステップS317に移行する。一方、撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号が入力されている場合(ステップS319:Yes)、制御部11は、撮像部2のズーム倍率を変更する指示信号に基づいて、撮像部2のズーム倍率を変更する(ステップS320)。
その後、制御部11は、フォーカス駆動部13を駆動し、撮像部2のピント位置を調整し(ステップS321)、ズーム位置記憶部9cは、現在の撮像部2のズーム位置を記憶し(ステップS322)、撮像装置1はステップS317に移行する。
以上説明した本発明の実施の形態2では、被写体を拡大して動画撮影する場合に、制御部11が、撮像部2のズーム位置を制御することによって、簡易な操作で変化に富んだ動画を撮影することができる。さらに、電子ズームの画像データに比べて画素が高い状態で撮影することができる。
上述した本発明の実施の形態1,2において、撮像部2の電子ズームと光学ズームとをそれぞれ用いて被写体を拡大して動画撮影することが可能である。図13は、本発明の実施の形態にかかる変形例による撮像部のズーム位置の変化量と撮像部のズーム速度との関係を示す図である。図13において、折れ線L11は、撮像部2の電子ズームによるズーム位置の変化量をE3とした場合の時間とズーム位置との変化を示し、折れ線L12は、撮像部2の光学ズームによるズーム位置の変化量をE3とした場合の時間とズーム位置との変化を示す。図13では、横軸が時間であり、縦軸が撮像部2のズーム位置の変化量である。
図13に示すように、制御部11は、撮像部2の電子ズームと光学ズームとを、それぞれ異なるズーム速度で駆動し、撮像部2によるズームの変化量をE3とした場合の時間とズーム位置との変化を示す折れ線L3になるように制御する。具体的には、まず、制御部11は、時点t3で撮像部2の光学ズームによるズーム位置の変化量がE3となるズーム速度で光軸Q上の無限遠側にズームレンズ21aをゆっくり移動させるとともに、撮像部2が生成した画像データを、折れ線L3に示すズーム位置の変化量に対応するように撮像部2の電子ズームによって拡大する。この場合、図13に示すように、制御部11は、撮像部2の電子ズームによるズーム速度を時点t1まで高速で調整することにより撮像部2が生成する画像データを拡大する。その後、制御部11は、撮像部2の光学ズームによる拡大に応じて、撮像部2の電子ズームによる拡大とズーム速度とを時点t1〜t3にかけて緩やかに減少させる。これにより、画像データの画素が粗くなることを防止するとともに、光学ズームによる駆動音が記録されることを防止することができる。このように本発明の実施の形態にかかる変形例によれば、撮像部2の電子ズームと光学ズームとをそれぞれ用いることによって、様々なズーム変化特性を持たせることができ、被写体に対して自然に拡大(滑らかに拡大)することができる。なお、図13に示すように、制御部11は、撮像部2の電子ズームと光学ズームとを、それぞれ異なるズーム速度で駆動し、撮像部2のズーム位置を拡大開始時の状態に調整する(時点t5〜t8)。
また、本発明の実施の形態1,2では、顔拡大スイッチ4dを設けていたが、たとえば、音声入力部を設け、撮影者が予め設定した被写体の名前を呼んだ場合に、制御部11が、速度設定部6が設定したズーム速度で撮像部2のズーム速度を制御し、被写体の顔を拡大して撮影するようにしてもよい。
1 撮像装置
2 撮像部
3 画像処理部
3a 電子ズーム部
3b ズーム画像生成部
3c 顔検出部
3d 表情判定部
3e 領域検出部
3f コントラスト判定部
4 操作入力部
4a レリーズスイッチ
4b 電源スイッチ
4c ズームスイッチ
4d 顔拡大スイッチ
4e モード設定スイッチ
5 変化量算出部
6 速度設定部
7 補助光投射部
8 時計
9 記憶部
9a 画像データ記憶部
9b 顔画像情報記憶部
9c ズーム位置記憶部
9d プログラム記憶部
10 表示部
11 制御部
12 ズーム駆動部
13 フォーカス駆動部
21 光学系
21a ズームレンズ
21b フォーカスレンズ
22 撮像素子
23 撮像回路
24 A/D変換部
F1 撮影領域フレーム
P1 人物
Q 光軸
2 撮像部
3 画像処理部
3a 電子ズーム部
3b ズーム画像生成部
3c 顔検出部
3d 表情判定部
3e 領域検出部
3f コントラスト判定部
4 操作入力部
4a レリーズスイッチ
4b 電源スイッチ
4c ズームスイッチ
4d 顔拡大スイッチ
4e モード設定スイッチ
5 変化量算出部
6 速度設定部
7 補助光投射部
8 時計
9 記憶部
9a 画像データ記憶部
9b 顔画像情報記憶部
9c ズーム位置記憶部
9d プログラム記憶部
10 表示部
11 制御部
12 ズーム駆動部
13 フォーカス駆動部
21 光学系
21a ズームレンズ
21b フォーカスレンズ
22 撮像素子
23 撮像回路
24 A/D変換部
F1 撮影領域フレーム
P1 人物
Q 光軸
Claims (6)
- 焦点距離を変更可能なズームレンズを含む光学系を有し、被写体を所定の間隔で連続的に撮像して該被写体の複数の画像データを生成する撮像部と、
前記撮像部のズーム位置に応じたズーム画像データを生成するズーム画像生成部と、
前記ズーム画像生成部が生成した前記ズーム画像データを記憶する記憶部と、
前記撮像部が生成した前記画像データに含まれる人物の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が人物の顔を検出した際のズーム初期位置から、画面全域に対して前記人物の顔が占める割合を所定値とするズーム目標位置へ至るまでのズーム位置の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量算出部が算出した変化量に基づいて、前記ズーム初期位置から前記ズーム目標位置へ至るまでの前記ズーム位置の時間変化率であるズーム速度を、前記ズーム目標位置へ近づくにつれて段階的に小さくするように設定する速度設定部と、
前記速度設定部が設定したズーム速度に応じて前記ズーム位置を前記ズーム初期位置と前記ズーム目標位置との間で往復させる制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記顔検出部が検出した前記人物の顔の表情変化の有無を判定する表情判定部を有し、
前記制御部は、
前記表情判定部が前記ズーム目標位置において前記人物の顔の表情変化を検出した場合、前記ズーム位置を前記ズーム目標位置で継続させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像部が生成した前記画像データをトリミングして拡大することによってズーム倍率を変更する電子ズーム部を有し、
前記制御部は、
前記電子ズーム部によるズーム倍率を変更することによって前記ズーム位置を変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
前記ズームレンズを駆動させることによって前記ズーム位置を変化させる制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記撮像部が生成した複数の前記画像データを撮影順に連続して表示する表示部を有し、
前記制御部は、
前記表示部に前記記憶部が記憶する前記ズーム画像データを時系列にそって連続して表示させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の撮像装置。 - 前記撮像部が生成した複数の前記画像データを撮影順に連続して表示する表示部と、
前記撮像部が生成した前記画像データから前記撮像部の電子ズームによって拡大された領域を検出する領域検出部と、
を有し、
前記制御部は、
前記表示部に前記領域検出部が検出した領域に対応する矩形状の撮影領域フレームを、前記領域を含む前記画像データに重ねて表示させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の撮像装置。
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