JP2013211719A - デジタルカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】適切な画像を取得するデジタルカメラを提供すること。
【解決手段】デジタルカメラ1は、撮影テーマごとのモデル画像に含まれる複数の対象物の位置関係を示す情報を、撮影テーマごとに有するデータベース17bと、取得画像の撮影テーマを判定するテーマ判定手段16と、取得画像に含まれる複数の対象物の位置関係と、テーマ判定手段16で判定された撮影テーマに関してデータベース17bが有する位置関係との間の類似度を判定する類似度判定手段16と、類似度判定手段16で判定された類似度が所定値以上の場合に取得画像の保存を指示する制御手段16と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、デジタルカメラに関する。
画像が有する音声情報に基づいて、画像を検索する技術が知られている(特許文献1参照)。
特開2008−204193号公報
例えば歓声などの音声は、撮影済みの画像の中から決定的瞬間をとらえたベスト画像を検索するための手がかりとなり得るが、歓声が大きいときに撮影された画像が必ずしもベスト画像とは限らない。そこで、音声情報を用いることなしに、適切な画像を取得することが望まれる。
本発明によるデジタルカメラは、撮影テーマごとのモデル画像に含まれる複数の対象物の位置関係を示す情報を、撮影テーマごとに有するデータベースと、取得画像の撮影テーマを判定するテーマ判定手段と、取得画像に含まれる複数の対象物の位置関係と、テーマ判定手段で判定された撮影テーマに関してデータベースが有する位置関係との間の類似度を判定する類似度判定手段と、類似度判定手段で判定された類似度が所定値以上の場合に取得画像の保存を指示する制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によるデジタルカメラでは、適切な画像を取得できる。
本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示するブロック図である。 先撮り撮影モードにおける画像の取得タイミングを説明する図である。 CPUが実行する処理の流れを説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラ1の構成を例示するブロック図である。デジタルカメラ1は、例えばスポーツシーンなどの撮影場面において、決定的瞬間をとらえた適切な画像を取得できるように撮影制御を行う。
以下、デジタルカメラ1の詳細について説明する。図1において、撮影レンズ11は、撮像素子12の撮像面に被写体像を結像させる。なお、図1は、撮影レンズ11がカメラと一体的に形成された(撮影レンズが着脱不能な)デジタルカメラを例示したものであるが、カメラボディと、そのカメラボディに着脱可能な交換レンズからなるカメラシステムによって構成してもよい。その場合、図1の符号11および21からなる構成が交換レンズ側となり、その他の符号からなる構成がカメラボディ側となる。
CPU16は、図示しないシャッターボタンの半押し操作に連動して半押しスイッチ20aがオンすると、オートフォーカス(AF)処理を行わせて、撮影レンズ11を構成するフォーカシングレンズ(不図示)を光軸方向(図1において矢印方向)に進退移動させる。これにより、撮影レンズ11の焦点位置が自動調節される。フォーカシングレンズ(不図示)の駆動は、CPU16から指示を受けたレンズ駆動部21が行う。
撮像素子12は、CMOSイメージセンサなどによって構成される。撮像素子12は、撮像面上に結像された被写体像を撮像する。撮像素子12から出力された撮像信号は、A/D変換部13においてアナログ信号からデジタル信号に変換される。画像処理部14は、デジタル画像信号に対して所定の画像処理を行う。
液晶モニタ15は、CPU16からの指示に応じて、画像やアイコン、操作メニューなどを表示する。液晶モニタ15の表示面にはタッチ操作部材15aが積層されている。タッチ操作部材15aは、表示画面上のタッチ位置を示す信号をCPU16へ送出する。
フラッシュメモリ17は、CPU16が実行するプログラムや、実行処理に必要なデータなどを格納する不揮発性メモリである。フラッシュメモリ17が格納するプログラムやデータの内容は、CPU16からの指示によって追加、変更が可能に構成されている。フラッシュメモリ17には、後述するテーマ判定データベース(DB)17aおよび最良画像データベース(DB)17bが含まれる。
CPU16は、例えばバッファメモリ18を作業領域として制御プログラムを実行し、カメラ各部に対する種々の制御を行う。バッファメモリ18は、画像データを一時的に記憶する場合にも使用される。本実施形態では、撮影指示(シャッターボタンの全押し操作)前に撮像素子12によって所定のフレームレートで取得される画像(先撮り画像と呼ぶ)や、撮影指示後に撮像素子12によって所定のフレームレートで取得される画像(後撮り画像と呼ぶ)を一時的に記憶する場合にも使用される。
画像処理部14は、デジタル画像信号に対する画像処理以外に、画像信号を格納した所定形式の画像ファイル(例えば Exif ファイル)を生成する。記録再生部19は、CPU16からの指示に基づいて画像ファイルをメモリカード50に記録(保存)し、また、メモリカード50に記録(保存)されている画像ファイルを読み出す。
メモリカード50は、図示しないカードスロットに着脱自在に取り付けられる記録媒体である。CPU16は、記録再生部19によってメモリカード50から読み出された画像ファイルに基づいて、液晶モニタ15に撮影画像を再生表示させる。
操作部材20は、上記半押しスイッチ20aや、シャッターボタンの全押し操作に伴ってオンする全押しスイッチ20b、およびモード切替えスイッチなどを含み、各部材の操作に伴う操作信号をCPU16へ送出する。
半押しスイッチ20aからのオン信号(半押し操作信号)は、シャッターボタンが通常ストロークの半分程度まで押し下げ操作されると出力され、半ストロークの押し下げ操作解除で出力が解除される。全押しスイッチ20bからのオン信号(全押し操作信号)は、シャッターボタンが通常ストロークまで押し下げ操作されると出力され、通常ストロークの押し下げ操作が解除されると出力が解除される。
テーマ判定データベース17aは、撮像素子12で取得された画像に基づいて撮影テーマ(後述する「粗テーマ」)を検出するための情報を格納する。撮影テーマは、例えばスポーツシーンの撮影場面において、野球、サッカー、ラグビー、バレーボール、バスケットボール、ゴルフなどの競技種目を表す。テーマ判定データベース17aには、複数の競技種目においてあらかじめ撮影された複数の画像に基づいて、その色(例えば緑色、茶色など)、画像の明るさ(屋外または屋内)、画像中のラインの形状、ゴールポストの有無、ゴールポストの形状を示す画像の特徴量情報が、それぞれ格納される。
最良画像データベース17bは、撮像素子12で取得された画像が最良画像に近いか否かを判定するための情報を格納する。具体的には、複数の競技種目においてあらかじめ撮影され、それぞれが決定的瞬間をとらえている複数の画像(後述する「細テーマ」ごとに撮影された画像)について、各画像に含まれる複数の対象物の位置関係を示す情報と、その撮影条件(シャッタ速度、絞り、ISO感度、自動露出のプログラムライン、測光モード設定、ホワイトバランス設定、被写体距離など)と、その画像から得られる特徴量データとを、それぞれ含む。後述する「細テーマ」ごとに撮影された画像のうち、各「細テーマ」において構図や撮影タイミングなどが最良な画像に基づいてデータベースを構成しておくことから、最良画像データベースと呼ぶ。
<撮影モード>
上記デジタルカメラ1は、通常の撮影モードと、先撮り撮影モードとを有する。通常の撮影モードは、上記全押し操作信号に応じて1コマずつ撮影画像を取得してメモリカード50へ記録する撮影モードである。先撮り撮影モードは、高速シャッタ秒時の静止画像を例えば毎秒120フレーム(120fps)で取得し、上記全押し操作信号を受けると当該全押し操作信号を受けた時点の前後において取得した複数フレームの画像を記録候補とする撮影モードである。各撮影モードは、操作部材20からの操作信号に応じて切替え可能に構成されている。
<再生モード>
再生モードのデジタルカメラ1は、上記各撮影モードにおいて記録された画像をコマごとに、あるいは所定数のコマごとに、液晶モニタ15に再生表示する。
<先撮り撮影>
本実施形態は、上記先撮り撮影モードにおける動作に特徴を有するので、以降の説明は先撮り撮影モードを中心に行う。図2は、先撮り撮影モードにおける画像の取得タイミングを説明する図である。図2において、時刻t0に先撮り撮影モードが起動されると、CPU16はレリーズ待機処理を開始させる。レリーズ待機処理では、例えば、毎秒120フレーム(120fps)のフレームレートで被写体像を撮像して露出演算やフォーカス調節を行うとともに、取得した画像データを逐次バッファメモリ18へ記憶する。
先撮り撮影のために使用するバッファメモリ18のメモリ容量は、あらかじめ十分な容量が確保されている。CPU16は、時刻t0以降にバッファメモリ18内に記憶したフレーム画像のフレーム枚数が所定枚数(例えばA枚)に達した場合には、古いフレーム画像から順に上書き消去する。これにより、先撮り撮影のために使用するバッファメモリ18のメモリ容量を制限できる。
時刻t1に全押し操作信号が入力されると、CPU16はレリーズ処理を開始させる。レリーズ処理では、時刻t1以前に先撮りしたA枚のフレーム画像と、時刻t1以降に後撮りされるB枚のフレーム画像とを合わせた(A+B)枚のフレーム画像をメモリカード50への記録候補画像とする。
CPU16は、(A+B)枚のフレーム画像の中から所定の画像を選び、メモリカード50へ記録させる。図2における黒い帯は、記録候補画像である(A+B)枚のフレーム画像が取得される区間を表す。斜線の帯は、バッファメモリ18に一旦は記憶されたものの、上書き消去されたフレーム画像が取得された区間を表す。
本実施形態では、記録方式として、(A+B)枚のフレーム画像の中からCPU16が自動的に選んだフレーム画像をメモリカード50へ記録する第1記録方式と、(A+B)枚のフレーム画像の中からユーザーが選んだフレーム画像をメモリカード50へ記録する第2記録方式とが操作部材20からの操作信号に応じて切替え可能に構成されている。本実施形態では、第1記録方式が選択されているものとして説明する。
図3は、CPU16が実行する先撮り撮影処理の流れを説明するフローチャートである。CPU16は、先撮り撮影モードに設定されると、図3による処理を起動する。図3のステップS1において、CPU16は先撮り画像の取得(すなわちレリーズ待機処理)を開始させてステップS2へ進む。これにより、先撮りされたフレーム画像がバッファメモリ18に蓄積されるとともに、液晶モニタ15に逐次表示される。ステップS2において、CPU16は、先撮り画像データに基づいてAE(自動露出)演算およびAF(自動焦点調節)処理を行わせてステップS3へ進む。
ステップS3において、CPU16は、テーマ判定データベース17aを参照し、先撮り画像に基づいて撮影テーマ(「粗テーマ」)を検出してステップS4へ進む。上述したように、本実施形態における撮影テーマは野球、サッカー、ラグビー、バレーボール、バスケットボール、ゴルフなどのスポーツ競技種目である。CPU16は、先撮り画像から得られる特徴量と、テーマ判定データベース17aに格納されている特徴量とを比較して行うテーマ解析によって、先撮り画像の特徴量と最も特徴量が類似する競技種目を「粗テーマ」とする。本説明では、「粗テーマ」として「野球」を判定する例を説明する。
なお、本実施形態では、スポーツシーンを撮影することは、あらかじめ操作部材20を構成するシーン設定ダイヤルによって設定されているものとする。
ステップS4において、CPU16は、液晶モニタ15に表示される先撮り画像に重ねて、テーマ解析結果を表示させる。具体的には、「粗テーマ」として検出した競技種目に関する「細テーマ」を示すアイコンを表示させる。あらかじめ複数の「粗テーマ」に対応させて、それぞれ複数の「細テーマ」が設けられており、これら「粗テーマ」と「細テーマ」との関係を示すデータがフラッシュメモリ17に格納されている。「粗テーマ」として「野球」を検出したCPU16は、「野球」に対応つけられている「細テーマ」として、例えば「バッター」、「ピッチャー」、および「野手」を示すアイコンをそれぞれ液晶モニタ15に表示させる。
ステップS5において、CPU16は、「細テーマ」を選択する操作が行われたか否かを判定する。CPU16は、タッチ操作部材15aからアイコンを選択する操作信号が入力された場合にステップS5を肯定判定してステップS6へ進む。CPU16は、アイコンを選択する操作信号が入力されない場合には、ステップS5を否定判定してステップS2へ戻る。ステップS2へ戻る場合は、上述した処理を繰り返す。
例えば上記「バッター」アイコンが選択された場合のCPU16は、「細テーマ」を「バッター」とする。そしてステップS6において、最良画像データベース17bを参照して、「細テーマ」が「バッター」である場合についての最良画像の撮影条件をセットしてステップS7へ進む。これにより、以降に取得される先撮り画像の露出条件(シャッタ速度、絞り値、ISO感度)は、最良画像の撮影条件と同じ又はその近傍となるよう制御する。なお、露出条件として、自動露出のプログラムラインを最良画像の条件と同じとなるよう制御してもよい。また、測光モード設定やホワイトバランス設定などの撮影条件についても、最良画像の条件と同じ又はその近傍となるよう制御しても良い。
ステップS7において、CPU16は、最良画像データベース17bを参照し、先撮り画像から得られる複数の対象物(本例ではバットとボール)の位置関係と、最良画像データベース17bに格納されている「バッター」についての最良画像に含まれる複数の対象物(バットとボール)の位置関係とを比較して行う先撮り画像解析によって、位置関係の類似度合いを先撮り画像のフレームごとチェックする。画像におけるバットおよびボールの検出は、例えばテンプレートマッチング手法を用いる。
ステップS8において、CPU16は、液晶モニタ15に表示される先撮り画像に重ねて、解析結果を表示させる。具体的には、類似度合いを示すバーグラフを液晶モニタ15の画面下端に表示させる。このバーグラフの長さは、完全一致(類似度合い100パーセント)の場合を最長として、先撮り画像の類似度合いの変化に応じて変化させる。ユーザーは、バーが長くなったタイミングでレリーズボタン操作を行う。類似度合いが高いほど、最良画像に近い撮影画像が得られる可能性が高い。
ステップS9において、CPU16は、レリーズボタンの全押し操作が行われたか否かを判定する。CPU16は、全押しスイッチ20bからのオン信号が入力された場合にステップS9を肯定判定してステップS10へ進み、全押しスイッチ20bからのオン信号が入力されない場合には、ステップS9を否定判定してステップS7へ戻る。ステップS7へ戻る場合は、上述した処理を繰り返す。
ステップS10において、CPU16は、後撮り画像の取得を開始させてステップS11へ進む。後撮り画像は、全押し操作に応じて取得する1枚と、その後に取得する(B−1)枚である。ステップS11において、CPU16は、最良画像データベース17bを参照し、(A+B)枚の記録候補画像のそれぞれから得られる複数の対象物(本例ではバットとボール)の位置関係と、テーマ判定データベース17aに格納されている「バッター」についての最良画像に含まれる複数の対象物(バットとボール)の位置関係とを比較して行う記録候補画像解析によって、位置関係の類似度合いを先撮りおよび後撮りのフレームごとチェックする。
ステップS12において、CPU16は、(A+B)枚の記録候補画像のうち、位置関係の類似度合いの高いものから順に所定枚数(例えば5枚)を選び、それぞれメモリカード50へ記録させて図3による処理を終了する。所定枚数は、あらかじめ設定されているが、適宜変更してよいものとする。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)デジタルカメラ1は、「細テーマ」ごとの最良画像に含まれる複数の対象物の位置関係を示す情報を、「細テーマ」ごとに有する最良画像データベース17bと、画像の「細テーマ」を判定するCPU16と、画像に含まれる複数の対象物の位置関係と、CPU16で判定された「細テーマ」に関して最良画像データベース17bが有する位置関係との間の類似度を判定するCPU16と、判定した類似度が所定値以上の場合に画像の保存を指示するCPU16と、を備えるようにしたので、例えば決定的瞬間をとらえた適切な画像を取得できる。
(2)上記(1)のデジタルカメラ1において、最良画像データベース17bはさらに、最良画像の撮影条件を示す情報を「細テーマ」ごとに有し、CPU16が類似度を判定する画像は、最良画像データベース17bに基づいて最良画像と同じ撮影条件で取得されているものとしたので、異なる撮影条件の場合に比べて、類似度の判定精度を高めることができる。
(3)上記(2)のデジタルカメラ1において、CPU16は、画像に基づいて「粗テーマ」を判定し、「粗テーマ」にあらかじめ関連つけられている複数のテーマ候補を提示し、提示した複数のテーマ候補の中から1つの候補を「細テーマ」として判定するようにしたので、CPU16およびユーザーの双方にとって負担を小さくすることができる。すなわち、CPU16が「細テーマ」の判定まで全てを行うと処理負担が大きくなってしまい、ユーザーが全てのテーマ設定操作を行うと操作が煩雑になってしまうところ、CPU16による処理とユーザーによる操作とで分担させたことにより、双方の負担が抑えられる。
(4)上記(3)のデジタルカメラ1において、画像に重ねて複数のテーマ候補を示すアイコンを表示する液晶モニタ15と、表示したアイコンの中から1つの候補を選択するためのタッチ操作を受け付けるタッチ操作部材15aとをさらに備え、CPU16は、タッチ操作部材15aが受けつけたアイコンに対応するテーマ候補を「細テーマ」とするので、ユーザーにとって使いやすいカメラが得られる。
(5)上記デジタルカメラ1において、画像は所定時間ごとに複数取得され、CPU16は、上記指示の前後に取得された複数の取得画像を記録候補にしたので、記録候補に決定的瞬間をとらえた画像が含まれる可能性をより高めることができる。
(6)上記(5)のデジタルカメラ1において、CPU16は、記録候補のうち、判定した類似度が高い取得画像の記録を指示するので、保存する画像に決定的瞬間をとらえた画像が含まれる可能性をより高めることができる。
(変形例1)
以上の説明では、スポーツシーンの撮影場面を例に説明したが、ダンス、演劇、舞台などの他の場面を撮影する場合に適用してもよい。
(変形例2)
上記説明では、「細テーマ」が「バッター」の場合に、複数の対象物をバットとボールと定め、これらの位置関係を最良画像データベース17bに格納されている最良画像と、先撮り(後撮り)画像との間で比較した。複数の対象物は、テーマごとに適宜定めて構わない。例えば、「細テーマ」が「ピッチャー」の場合に複数の対象物を人物とボールにし、「細テーマ」が「野手」の場合に対象物をグラブ(ミット)とボールにする。一般に、複数の対象物は、いわゆる決めポーズを構成する物や人物を含めるとよい。
画像におけるボールやグラブ(ミット)の検出は、例えばテンプレートマッチング手法を用いる。画像における人物の検出は、例えば肌色領域に基づいて行う。
(変形例3)
図3に例示した処理の起動を、レリーズボタンの半押し操作に基づいて行ってもよい。例えば、先撮り撮影モードに切替えた状態でデジタルカメラ1に対して何ら操作が行われずに所定時間(例えば10秒)が経過してパワーオフさせた状態で、半押しスイッチ20aからのオン信号がCPU16へ入力されると図3による処理を再起動させる。このような構成にすることにより、消費電力を抑えることができる。
(変形例4)
図3に例示したフローチャートでは、ステップS9において判定したユーザーによる全押し操作信号を撮影指示とした。この代わりに、ステップS7による解析の結果、位置関係の類似度合いが所定値以上(例えば80パーセント)である場合に自動的にCPU16が撮影指示を発するようにしてもよい。CPU16が自動で撮影指示を行うので、ユーザーはデジタルカメラ1を構えて主要被写体(バッター、ピッチャー、または野手)を狙うだけでよい。なお、上記所定値を90パーセントにしたり、60パーセントにしたり、適宜変更可能に構成して構わない。
(変形例5)
また、ステップS7による解析の結果、位置関係の類似度合いが所定値未満(例えば50パーセント未満)の状態が所定時間(たとえば5秒)以上又は所定フレーム数(例えば300フレーム)以上継続した場合に、自動的にステップS3のテーマ解析に戻るようにしてもよい。例えば、一旦はアイコン「バッター」が選択されたものの、ユーザーが心変わりして「野手」を撮影しようとしている場合は、位置関係の類似度合いは低いままである。もう一度、「細テーマ」を選択可能にすることで、ユーザーにとって使いやすいカメラが得られる。
(変形例6)
上記実施形態では、(A+B)枚のフレーム画像の中からCPU16が自動的に選んだフレーム画像をメモリカード50へ記録する第1記録方式を説明した。(A+B)枚のフレーム画像の中からユーザーが選んだフレーム画像をメモリカード50へ記録する第2記録方式に切替えられている場合のCPU16は、ステップS12において、(A+B)枚の記録候補画像のうち、位置関係の類似度合いの高いものから順に液晶モニタ15に表示させる。そして、操作部材20からの選択操作信号によって選択されたフレーム画像をメモリカード50へ記録させる。
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
1…デジタルカメラ
11…撮影レンズ
12…撮像素子
14…画像処理部
15…液晶モニタ
15a…タッチ操作部材
16…CPU
17…フラッシュメモリ
17a…テーマ判定データベース
17b…最良画像データベース
18…バッファメモリ
19…記録再生部
20…操作部材
50…メモリカード

Claims (6)

  1. 撮影テーマごとのモデル画像に含まれる複数の対象物の位置関係を示す情報を、前記撮影テーマごとに有するデータベースと、
    取得画像の撮影テーマを判定するテーマ判定手段と、
    前記取得画像に含まれる複数の対象物の位置関係と、前記テーマ判定手段で判定された撮影テーマに関して前記データベースが有する位置関係との間の類似度を判定する類似度判定手段と、
    前記類似度判定手段で判定された類似度が所定値以上の場合に前記取得画像の保存を指示する制御手段と、
    を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
  2. 請求項1に記載のデジタルカメラにおいて、
    前記データベースはさらに、前記モデル画像の撮影条件を示す情報を前記撮影テーマごとに有し、
    前記類似度判定手段が前記類似度を判定する取得画像は、前記データベースに基づいて前記モデル画像と同じ撮影条件で取得されていることを特徴とするデジタルカメラ。
  3. 請求項2に記載のデジタルカメラにおいて、
    前記テーマ判定手段は、
    前記取得画像に基づいて仮テーマを判定し、
    前記仮テーマにあらかじめ関連つけられている複数のテーマ候補を提示し、
    前記提示した複数のテーマ候補の中から1つの候補を撮影テーマとして判定することを特徴とするデジタルカメラ。
  4. 請求項3に記載のデジタルカメラにおいて、
    前記取得画像に重ねて前記複数のテーマ候補を示すマークを表示する表示手段と、
    前記表示したマークの中から1つの候補を選択するための接触操作を受け付ける操作受付手段とをさらに備え、
    前記テーマ判定手段は、前記操作受付手段が受けつけたマークに対応するテーマ候補を撮影テーマとすることを特徴とするデジタルカメラ。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
    前記取得画像は所定時間ごとに複数取得され、
    前記制御手段は、前記指示の前後に取得された複数の取得画像を記録候補にすることを特徴とするデジタルカメラ。
  6. 請求項5に記載のデジタルカメラにおいて、
    前記制御手段は、前記記録候補のうち、前記類似度判定手段により判定された類似度が高い取得画像の記録を指示することを特徴とするデジタルカメラ。
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