JP2014131150A - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 投影した画像上で観察者を強調する表示を行う画像表示装置を提供する。
【解決手段】
画像表示装置の撮像部は、画像を撮像する。撮像画像検出部は、撮像部で撮像された画像から人物の顔を検出する。特徴記憶部は、撮像画像検出部が検出した人物の顔の特徴を記憶する。画像入力部は、画像を入力する。画像再生部は、画像入力部に入力された画像を再生する。再生画像検出部は、画像再生部で再生する画像から人物の顔を順次検出する。一致検出部は、再生画像検出部が検出した人物の顔の特徴が検出対象記憶部が記憶する人物の顔の特徴と一致することを検出する。画像効果処理部は、一致検出部の検出に応じて、画像再生部が再生する画像に画像効果を施す。投影部は、画像効果処理部が画像効果を施した画像を投影する。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関する。
近年、カメラやプロジェクターの小型化により、携帯型のプロジェクターや、カメラとプロジェクターとを一体に構成した携帯型のカメラ付プロジェクターが知られている(たとえば、特許文献1参照)。このようなプロジェクターを携帯することにより、たとえば運動会や旅先で画像を撮影したら、昼食や夕食のときに撮影した画像を投影し、複数の観察者で楽しむことも可能である。
特開平5−34492号公報
しかしながら、従来のプロジェクターでは、観察者が被写体となっている画像を投影しても、投影した画像上で観察者がどこにいるかを特定することが容易ではなく、その場の雰囲気の盛り上がりに欠けるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、投影した画像上で観察者を強調する表示を行う技術を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本願発明は以下の装置、方法を提供するものである。
1)画像を撮像する撮像部(500)と、撮像部で撮像された画像から人物の顔を検出する撮像画像検出部(109)と、検出部が検出した人物の顔の特徴を記憶する特徴記憶部(205)と、画像を入力する画像入力部(206)と、画像入力部に入力された画像を再生する画像再生部(201)と、画像再生部が再生する画像から人物の顔を順次検出する再生画像検出部(110)と、再生画像検出部が検出した人物の顔の特徴が特徴記憶部が記憶する人物の顔の特徴と一致することを検出する一致検出部(110)と、一致検出部の検出に応じて、画像再生部が再生する画像に画像効果を施す画像効果処理部(210)と、画像効果処理部が画像効果を施した画像を投影する投影部(600)とを備えることを特徴とする画像表示装置。
2)画像を撮像する撮像ステップと、撮像ステップで撮像された画像から人物の顔を検出する撮像画像検出ステップと、撮像画像検出ステップで検出した人物の顔の特徴を記憶部に記憶する特徴記憶ステップと、画像を入力する画像入力ステップと、画像入力ステップで入力された画像を再生する画像再生ステップと、画像再生ステップで再生した画像から人物の顔を順次検出する再生画像検出ステップと、再生画像検出ステップで検出された人物の顔の特徴が特徴記憶ステップで記憶された人物の顔の特徴と一致することを検出する一致検出ステップと、一致検出ステップでの検出に応じて、画像再生ステップで再生されたる画像に画像効果を施す画像効果処理ステップと、画像効果処理ステップで画像効果を施した画像を投影する投影ステップとを備えることを特徴とする画像表示装置における画像表示方法。
本発明の画像表示装置および画像表示方法によれば、投影した画像上で観察者を強調する表示を行うことができる。
本発明の画像表示装置の第1実施例であるカメラ一体型プロジェクターの構成を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置の第2実施例であるカメラ一体型プロジェクターの構成を示すブロック図である。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また既に説明したものと同一部分ならびに同一事項には同一符号、番号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の一実施形態であるカメラ付プロジェクターは、記録媒体に記録された画像を再生し、投影するものである。さらに、カメラ付プロジェクターは、対象を撮影して特徴を記憶し、記憶した特徴と一致する対象画像を再生画像のなかで検出して、対象画像に画像効果を施す。そして、画像効果が行われた画像を投影する。
より具体的には、カメラ部で顔検出を行って対象の顔の特徴を記憶するとともに、再生画像に対して顔検出を行う。そして、検出された顔画像が記憶された対象の顔の特徴と一致すると、検出された顔画像に対して顔枠、アニメーション、アバター等の画像効果を施している。すなわち、検出された顔画像の座標、及びサイズに基づいて画像効果を施した状態で、画像を投影する。なお、画像効果は、画像データに対する演算に限らず、投影部のオートフォーカス、輝度レベルの調整等を含むものとする。
なお、本実施の形態に係るカメラ付プロジェクターは、画像を投影するとともに、顔画像を撮像して検出することができるものであれば、その形状、及び構成は特に限定されるものではない。また、以下の実施例では人間の顔を検出する例を説明するが、検出対象としては、人間、動物、又は物体等とすることができる。
[第1実施例]
<構成>
本実施の形態の第1実施例に係るビデオカメラ一体型プロジェクターについて、図1を用いて説明する。ビデオカメラ一体型プロジェクター1は、動画像を投影することができるとともに、動画像を撮像して記録することができる。
中央制御部400はCPU(Central Processing Unit)、各種プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)、及びワークエリアとしてのRAM(Random Access Memory)等を含む半導体集積回路により構成されている。中央制御部400をマイクロコンピュータで構成することができる。中央制御部400は、再生、各種画像の投影、又は後述する画像処理や画像の投影等に関するビデオカメラ一体型プロジェクター1全体の処理を統括的に制御する。
図1に示すように、ビデオカメラ一体型プロジェクター1は、ズームレンズ101、フォーカスレンズ102、絞り103、及び撮像素子104で構成される撮像部100を有する。ズームレンズ101は図示しないズームアクチュエータによって光軸LAに沿って移動する。これにより、撮像される撮像画像の焦点距離が変化する。同様に、フォーカスレンズ102は、図示しないフォーカスアクチュエータによって光軸LAに沿って移動する。絞り103は、図示しない絞りアクチュエータに駆動されて動作する。撮像素子104は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等で構成される。
[第1実施例における被写体の撮像]
ユーザーは撮像を行いたいとき、ビデオカメラ一体型プロジェクター1の操作部306を操作して、撮像モードとする。撮像モードにおけるビデオカメラ一体型プロジェクター1を用いた撮像は以下の手順で行われる。撮像素子104はズームレンズ101、フォーカスレンズ102、及び絞り103を通過した光を光電変換して、被写体のアナログ画像信号を生成する。
アナログ画像信号処理部105が、このアナログ画像信号を増幅した後、画像A/D変換部106が、その増幅された信号をデジタル画像データに変換する。画像入力コントローラー107は、画像A/D変換部106から出力されたデジタル画像データを撮像画像データとして取り込んで、バス200を介してメインメモリ205に格納する。
デジタル信号処理部108は、バス200を介して中央制御部400からの指令に基づき、メインメモリ205に格納された撮像画像データを取り込み、所定の信号処理を施して輝度信号と色差信号とからなるデータを生成する。デジタル信号処理部108はまた、オフセット処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、RGB補完処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、色調補正処理、光源種別判定処理等の各種デジタル補正を行う。
音声処理部202は、バス200を介して中央制御部400の指示に従い、マイク(不図示)等で取得された音声データに所定の処理を施す。例えば、音声データをデジタルデータに変換したり、雑音除去処理等をしたりする。
圧縮・伸長処理部201は、バス200を介して中央制御部400からの指示に従って、撮像画像データ及びデジタル音声データに所定の圧縮処理を施して圧縮データを生成する。また、圧縮・伸長処理部201は、中央制御部400からの指示に従って、記録部の一例であるカード型記録媒体302に格納された圧縮データに所定形式の伸張処理を施して非圧縮データを生成する。所定の圧縮処理としては、静止画像に対してはJPEG規格に準拠した圧縮方式を採用することができ、動画像に対してはMPEG2規格やAVC/H.264規格に準拠した圧縮方式を採用することができる。
ROM203はバス200を介して中央制御部400に接続されており、中央制御部400が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等を格納している。フラッシュROM204は、ユーザーの設定情報等、ビデオカメラ一体型プロジェクター1の動作に関する各種設定情報を格納している。
メディア制御部206は、中央制御部400からの指示に従って、カードI/F301を介してカード型記録媒体302に対してデータを書き込み、カード型記録媒体302に記録されたデータを読み出すよう制御する。カード型記録媒体302はSDカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等の外部メモリであり、ビデオカメラ一体型プロジェクター1に対して脱着可能に設けられている。
液晶モニター304、スピーカー305、操作部306及び入出力端子307は入出力I/F303に接続されている。液晶モニター304は、例えばVRAMやメインメモリ205に一時記録された撮像画像データや各種メニュー画像データ等、各種画像データから生成された画像を表示する。液晶モニター304はまた、撮像部100によって取得された動画像を表示する。
画像効果処理部210は、撮像部100が取得した動画像に対して、画像効果処理を行う。すなわち、画像効果処理部210は、顔検出結果に基づいて、画像効果を施す。例えば、撮像した動画像に含まれる人物の顔を顔枠で囲む画像効果を施す。すなわち、動画像のフレーム画像に、検出対象である顔を囲む顔枠を付加した画像データを生成する。そして、液晶モニター304は、画像効果が施された動画像をスルー画像として表示する。これにより、撮像部100が取得した動画像の各フレームに顔枠が重畳された動画像を表示することができる。
スピーカー305は、例えばメインメモリ205に一時記録された音声を出力する。操作部306は、図示しないレリーズ・スイッチや電源スイッチを含む操作キー、十字キー、ジョイスティック、又は液晶モニター304上に重畳されたタッチパネル等から構成されており、ユーザーのビデオカメラ一体型プロジェクター1への操作入力を受け付ける。入出力端子307は、図示しないテレビモニターやPC(Personal Computer)等に接続される。
顔検出処理部109は、撮像部100が撮像した動画像に対して顔検出処理を順次行う。これにより、動画像に含まれるフレーム画像中の顔が検出される。例えば、フレーム画像から特徴を抽出して、特徴の位置や大きさに応じて顔を検出する。顔検出処理部109は、フレーム画像における顔座標、及び顔サイズを検出する。顔検出処理部109が検出した顔座標、及び顔サイズに基づいて、画像効果処理部210が画像効果を施す。
画像効果の一例としてここでは、顔検出処理部109が検出した顔座標の位置に顔枠の矩形を表示する。具体的には、画像効果処理部210が、検出した顔座標に、検出した顔サイズに応じた大きさの顔枠を重畳する画像処理を行う。そして、液晶モニター304が、所定の位置に顔枠が付加された画像を表示する。
もちろん、本実施例の画像効果は、顔枠以外の画像効果、たとえばアニメーション、アバター等の画像効果についても適用することができる。さらに、オートフォーカス、アイリス、ゲイン等の調整を適切に行うことができる。すなわち、対象とする顔の画像を適切に表示するために、撮像条件の調整を行うことができる。
[第1実施例における観察者の撮像]
ビデオカメラ一体型プロジェクター1はさらに、レンズ501、絞り502、及び撮像素子503で構成される背面撮像部500を有する。絞り502は、図示しない絞りアクチュエータに駆動されて動作する。撮像素子503は、CCDやCMOS等で構成される。背面撮像部500は、後述するプロジェクターの投影とは対向する方向を撮像し、ビデオカメラ一体型プロジェクター1の周囲で、投影された画像を観察する観察者の顔を撮像することができる。
[第1実施例における観察者の顔検出]
ユーザーは投影を行いたいとき、ビデオカメラ一体型プロジェクター1の操作部306を操作して、投影モードとする。投影モードでは、カメラ一体型プロジェクター1は、以下の手順で周囲の撮像を行い、周囲の観察者の顔を検出する。

撮像素子503は、中央制御部400からの指示に従って、レンズ501を通過した光を光電変換して、周囲の観察者のアナログ画像信号を生成する。撮影モードにおける撮像素子104の撮像と同様に、アナログ画像信号処理部105が、このアナログ画像信号を増幅した後、画像A/D変換部106が、その増幅された信号をデジタル画像データに変換する。画像入力コントローラー107は、画像A/D変換部106から出力されたデジタル画像データを撮像画像データとして取り込んで、バス200を介してメインメモリ205に格納する。
顔検出処理部109は、背面撮像部500が撮像した動画像に対して顔検出処理を行う。これにより、動画像に含まれるフレーム画像中の顔が検出される。例えば、フレーム画像から顔の特徴を抽出して、抽出した顔の特徴をメインメモリ205に記憶する。
撮像部500によるビデオカメラ一体型プロジェクター1の周囲の観察者の顔の撮像は所定の間隔で行い、その都度顔検出を行って、抽出した顔の特徴をメインメモリ205に上書きする。周囲が暗くても顔検出を行えるよう、背面撮像部500を赤外線領域に感度を持つ赤外線カメラとしたり、赤外線で照明を行ってもよい。また、カメラ一体型プロジェクター1の周囲の広い範囲を撮像可能なように、レンズ501を広角レンズとすることも好適である。
[第1実施例における投影]
投影モードでは、ビデオカメラ一体型プロジェクター1は、以下の手順で投影を行う。メディア制御部206は、中央制御部400からの指示に従って、カードI/F301を介して、カード型記録媒体302に記録されたデータを読み出すよう制御する。カード型記録媒体302に格納された画像データは、中央制御部400の指示に従って読み出されると、伸長処理部201に入力される。
伸長処理部201は、中央制御部400からの指示に従って、記録部の一例であるカード型記録媒体302に所定の圧縮方式で圧縮され格納された圧縮データに所定形式の伸張処理を施して非圧縮のデジタル画像データを出力する。カード型記録媒体302には、撮像モードで記録された静止画像や動画像が格納されている。
画像入力コントローラー107は、伸長処理部201から出力されたデジタル画像データを再生画像データとして取り込んで、バス200を介してメインメモリ205に格納する。
デジタル信号処理部108は、バス200を介して中央制御部400からの指令に基づき、メインメモリ205に格納された再生画像データを取り込み、所定の信号処理を施して輝度信号と色差信号とからなるデータを生成する。
本実施例のビデオカメラ一体型プロジェクター1はさらに、投影時顔検出処理部110を備えている。投影時顔検出処理部110は、投影時に、デジタル信号処理部108が信号処理した再生画像データに対して顔検出処理を順次行う。これにより、再生画像データに含まれるフレーム画像中の顔が検出される。例えば、フレーム画像から特徴を抽出して、特徴の位置や大きさに応じて顔を検出する。
投影時顔検出処理部110による顔検出処理は、少なくとも数フレームを有する。すなわち、顔検出処理は、動画像の数フレームに対応する時間を要する処理である。従って、再生画像データの再生中は、実際に投影するフレームの数フレーム前のフレームに対して顔検出を行う。
投影時顔検出処理部110は、検出した顔を、メインメモリ205に記憶された顔の特徴と比較する。一致した場合はフレーム画像における顔座標、及び顔サイズを検出する。投影時顔検出処理部110が検出した顔座標、及び顔サイズに基づいて、画像効果処理部210が画像効果を施す。
なお、本実施例では、顔検出処理部109と投影時顔検出処理部110の2つの顔検出処理部を備える構成を説明したが、背面撮像部500の撮像画像に対する顔検出と投影する画像に対する顔検出とをひとつの顔検出処理部で行ってもよい。その場合は並列処理を行ったり、あるいは背面撮像部500の撮像画像に対する顔検出を行っているときは投影する画像に対する顔検出を中断する等の時分割処理を行うことも好適である。
画像効果処理部210は、例えば、再生画像データに含まれる人物の顔が、メインメモリ205に記憶された人物の顔の特徴と一致すると、顔枠で囲む画像効果を施す。すなわち、再生画像データのフレーム画像に、検出対象である人物の顔を囲む顔枠を付加した画像データを生成する。
なお、撮像時は、検出されたすべての顔に対して画像効果を施すが、投影時は周囲にいる人物の顔に対してのみ画像効果を施す。従って、投影時の画像効果は、撮像時の画像効果よりもさらに顔画像を強調するような画像効果を施すことも好適である。
もちろん、画像効果は、顔枠の付加に限らず、アニメーションやアバターへの変換や、あらかじめ登録した名前や愛称の付加、その他画像の追加などでもよい。さらには、画像効果は、投影部100に対する輝度等の設定調整であってもよい。
本実施例のビデオカメラ一体型プロジェクター1はさらに、ズームレンズ601、フォーカスレンズ602、投影素子603を有する投影部600を備えている。投影部104は、デジタル信号処理部108から出力された、画像効果が施された画像データを投影する。投影素子603で投影された画像は、ズームレンズ601、フォーカスレンズ602を介して図示しないスクリーンに投影される。これにより、カード型記録媒体302から読み出した動画像の各フレームにおいて、ビデオカメラ一体型プロジェクター1の周囲にいる人物の顔の周囲に顔枠が重畳された動画像を投影することができる。
本実施例では背面撮像部500が所定の間隔で顔の検出を行っているので、投影を行っている途中で新たな人物が来た場合でも、新たな人物の顔が再生画像に現れるとその人物の顔の周囲に顔枠を表示することができる。
[第2実施例]
<構成>
本実施の形態の第2実施例に係るビデオカメラ一体型プロジェクターについて、第1実施例と異なる点を図2を用いて説明する。図2に示す第2実施例のビデオカメラ一体型プロジェクター2は、第1実施例と同様、動画像を投影することができる。
ビデオカメラ一体型プロジェクター2は、第1実施例の撮像部100と同様の構成であり、ズームレンズ701、フォーカスレンズ702、絞り703、及び撮像素子704で構成される撮像部700を有する。
[第2実施例における被写体の撮像]
ユーザーは撮像を行いたいとき、ビデオカメラ一体型プロジェクター2の操作部306を操作して、撮像モードとする。ビデオカメラ一体型プロジェクター2を用いた撮像は、撮像部700を用いて、第1実施例の撮像部100を用いたときと同様に行われるので、説明を省略する。
[第2実施例における観察者の顔検出]
ユーザーは、投影に先立ってビデオカメラ一体型プロジェクター2の操作部306を操作して、顔登録モードとする。すると撮像部700が撮像を開始するので、ビデオカメラ一体型プロジェクター2の周囲をパンしながら撮像し、周囲にいる人物の顔を撮像する。そして顔検出処理部109が顔の特徴を検出し、メインメモリ205に検出した顔の特徴を記憶する。メインメモリ205に記憶された顔の特徴は、再度顔登録モードになるまでは保持されるものとする。また顔の特徴を検出したり記憶したりした時点で、報知音やなんらかの表示で報知を行うと好適である。
[第2実施例における投影]
周囲の人物の顔の特徴を記憶したら、ユーザーは再びビデオカメラ一体型プロジェクター1の操作部306を操作し、顔登録モードを解除して投影モードとして、投影を開始する。投影モードにおけるメディア制御部206、中央制御部400、カードI/F301、カード型記録媒体302、ROM203、バス200、フラッシュROM204、伸長処理部201、画像入力コントローラー107、メインメモリ205、デジタル信号処理部108、の各部の構成および動作は第1実施例と同様であり、説明を省略する。
本実施例のビデオカメラ一体型プロジェクター2では、顔検出処理部109が、投影時に、デジタル信号処理部108が信号処理した再生画像データに対して顔検出処理を順次行う。これにより、再生画像データに含まれるフレーム画像中の顔が検出される。その後は第1実施例と同様、顔検出処理部109が、検出した顔をメインメモリ205に記憶された顔の特徴と比較して、一致した場合は画像効果処理部210が顔枠を付加するなどの画像効果を施す。
第2実施例のビデオカメラ一体型プロジェクター2は、撮像部を2つ設ける必要がない。また、投影のために周囲を暗くする前に人物の顔を撮像したり、広い範囲にいる人物の顔を撮像したりすることができるので、より正確に顔を検出することができる。また、撮像時の顔検出と投影時の顔検出を同時に行うことがないので、前述の並列処理や時分割処理が不要であり、ひとつの顔検出処理部で処理を行うことが容易である。
なお本発明を、顔検出を行う機能は持つものの、撮像した動画像を記録する機能を持たず、カード型記録媒体に記録されている動画像を再生し投影するプロジェクターに適用することが可能である。また、カード型記録媒体を備えず、ネットワークを介して送られる動画像を入力し、再生して投影するプロジェクターに本発明を適用することも可能である。このように本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
1、2 ビデオカメラ一体型プロジェクター
100 撮像部
101 ズームレンズ
102 フォーカスレンズ
103 絞り
104 撮像素子
105 アナログ画像信号処理部
106 画像A/D変換部
107 画像入力コントローラー
108 デジタル信号処理部
109 顔検出処理部
110 投影時顔検出処理部
201 圧縮/伸長処理部
202 音声処理部
203 ROM
204 SDRAM
205 メインメモリ
206 メディア制御部
301 カードI/F
302 カード型記録媒体
303 入出力I/F
304 液晶モニター
305 スピーカー
306 操作部
307 入出力端子
400 中央制御部
500 背面撮像部
501 レンズ
502 絞り
503 撮像素子
600 投影部
601 ズームレンズ
602 フォーカスレンズ
603 投影素子
700 撮像部
701 ズームレンズ
702 フォーカスレンズ
703 絞り
704 撮像素子

Claims (2)

  1. 画像を撮像する撮像部と、
    前記撮像部で撮像された画像から人物の顔を検出する撮像画像検出部と、
    前記撮像画像検出部が検出した前記人物の顔の特徴を記憶する特徴記憶部と、
    画像を入力する画像入力部と、
    前記画像入力部から入力された画像を再生する画像再生部と、
    前記画像再生部で再生する画像から人物の顔を順次検出する再生画像検出部と、
    前記再生画像検出部が検出した人物の顔の特徴が前記特徴記憶部が記憶する人物の顔の特徴と一致することを検出する一致検出部と、
    前記一致検出部の検出に応じて、前記画像再生部が再生する画像に画像効果を施す画像効果処理部と、
    前記画像効果処理部が画像効果を施した画像を投影する投影部と
    を備えることを特徴とする画像表示装置。
  2. 画像を撮像する撮像ステップと、
    前記撮像ステップで撮像された画像から人物の顔を検出する撮像画像検出ステップと、
    前記撮像画像検出ステップで検出した前記人物の顔の特徴を記憶部に記憶する特徴記憶ステップと、
    画像を入力する画像入力ステップと、
    前記画像入力ステップで入力された画像を再生する画像再生ステップと、
    前記画像再生ステップで再生した画像から人物の顔を順次検出する再生画像検出ステップと、
    前記再生画像検出ステップで検出された人物の顔の特徴が前記特徴記憶ステップで記憶された人物の顔の特徴と一致することを検出する一致検出ステップと、
    前記一致検出ステップでの検出に応じて、前記画像再生ステップで再生されたる画像に画像効果を施す画像効果処理ステップと、
    前記画像効果処理ステップで画像効果を施した画像を投影する投影ステップと
    を備えることを特徴とする画像表示装置における画像表示方法。
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