JP5970890B2 - 運動回数計測装置、運動回数計測方法およびプログラム - Google Patents
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特許文献1には、概ねプラスチック、ゴム材料または発泡材料の外観であり、装置本体とその上側のカウンタ組立体で構成された腕立て伏せ運動用カウント装置が開示されている。運動中の使用者が、例えば使用者の胸やあごによってカウンタ組立体上部の発泡体リングを押し下げると、運動の経過時間と反復回数が記録される様に構成されている。
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段と、
前記サイズ検出手段により検出される前記被写体部分のサイズと比較される基準サイズが記憶されている記憶手段と、
前記サイズ検出手段により検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測手段と、
を備えることを特徴とする。
被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される前記被写体の被写体部分のサイズと比較される基準サイズが記憶されている記憶手段と、を備えた運動回数計測装置による運動回数計測方法において、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する前記被写体部分のサイズを検出するサイズ検出ステップと、
前記サイズ検出ステップにより検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測ステップと、
を有することを特徴とする。
被写体を撮像する撮像手段を備えた運動回数計測装置のコンピュータを、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段、
前記サイズ検出手段により検出される前記被写体部分のサイズと比較する基準サイズが記憶されている記憶手段、
前記サイズ検出手段により検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較手段、
前記比較手段の比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測手段、
として機能させることを特徴とする。
まず、本発明の第1の実施の形態について図面に基づいて説明する。
運動回数計測装置100は、表示部8とレンズ部1とが同じ向きに構成されており、表示部8に表示される使用者自身の画像を確認しながら所定の運動の回数を計測することができる。
図2に示すように、第1の実施の形態に係る運動回数計測装置100は、レンズ部1と、電子撮像部2と、撮像制御部3と、画像データ生成部4と、画像メモリ5と、画像処理部6と、表示制御部7と、表示部8と、記録媒体制御部9と、操作入力部10と、中央制御部11とを備えている。ここで、レンズ部1と、電子撮像部2とで撮像手段を構成する。
また、撮像制御部3と、画像処理部6と、中央制御部11は、例えば、カスタムLSI1Aとして設計されている。
また、レンズ部1は、図示は省略するが、例えば、合焦のための合焦駆動部を備え、ズームレンズの場合には、例えば、バリエータレンズを光軸方向に移動させるズーム駆動部、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる合焦駆動部等を備えている。
また、撮像制御部3は、AF(自動合焦処理)、AE(自動露出処理)、AWB(自動ホワイトバランス)等の被写体の撮像条件の調整制御を行う。
カラープロセス回路から出力される画像データは、図示しないDMAコントローラを介して、バッファメモリとして使用される画像メモリ5にDMA転送される。
また、この顔検出手段は、顔全体の輪郭に対応した基準テンプレートを用いたテンプレートマッチング(ブロックマッチングともいう。)によって顔を検出するように構成されてもよい。
また、前フレームで動きと推定された領域を切り出してテンプレート画像とし、現フレームでこのテンプレート画像と相関の高い領域を探索し、相関値が閾値以上である領域を移動物体が存在する領域であると推定するマッチング方式を用いて、物体の動きを検出することもできる。
具体的には、表示制御部7は、VRAM、VRAMコントローラ、デジタルビデオエンコーダなどを備えている。そして、デジタルビデオエンコーダは、中央制御部11の制御下にて画像メモリ5から読み出されてVRAM(図示略)に記憶されている縮小画像データの輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを、VRAMコントローラを介してVRAMから定期的に読み出して、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部8に出力する。また、表示制御部7は、撮像モードにて、電子撮像部2及び撮像制御部3による撮像により生成された複数の画像フレームに基づいたライブビュー画像や、本撮像画像として撮像されたレックビュー画像等を表示部8に表示させる機能も有する。
腕立てカウント処理が開始されると中央制御部11は先ず、例えば、「腕を伸ばし、基本姿勢を保ってください。」という音声ガイダンスをスピーカ20から発信する(ステップS01)。図4に示すように使用者Yは、音声ガイダンスに従い、運動回数計測装置100の上に顔Kを位置させて、腕立て状態の姿勢をとる。
顔枠22のサイズが一定時間同じでなければ「NO」へ分岐して、ステップS02の処理を繰り返す。顔枠22のサイズが一定時間同じであれば「YES」へ分岐して、ステップS03に移行する。
例えば、図7(A)の破線に示すように、矩形の顔枠22の左右上下の4つの辺のすべてが、表示部8の外枠23内にある場合は、顔枠22のサイズが表示部8の外枠23のサイズよりも小さいと判断するが、図7(A)の実線に示すように、矩形の顔枠22の4つの辺の内、両サイドの辺がともに、表示部8の外枠23を越え、外に出てしまった状態に至った場合は、顔枠22のサイズが表示部8の外枠23のサイズよりも大きいと判断する。
また、例えば、図7(B)に示すように、顔枠22の4つの辺の内、上下の辺がともに、表示部8の外枠23を越え、外に出た状態に至った場合は、顔枠22のサイズが表示部8の外枠23のサイズよりも大きいと判断する。
また、図7(C)、図7(D)のような場合も、顔枠22のサイズが表示部8の外枠23のサイズよりも大きいと判断する。
例えば、図8(A)に示すように、顔枠22の4つの辺の内、両サイドの辺がともに、第2の設定枠24に触れた後、外枠を越えた状態に至った場合、ステップS06にて「YES」と判断する。一方、顔枠22の両サイドの辺の内、一方の辺が設定枠(第1の設定枠)24に触れることがない状態(図8(C))は、ステップS06にて「NO」と判断する。
また、例えば、図8(B)に示すように、顔枠22の4つの辺の内、上下の辺がともに、設定枠(第1の設定枠)24に触れた後、設定枠(第1の設定枠)24を越えた状態に至った場合、ステップS06にて「YES」と判断してもよい。この場合、顔枠22の上下の辺の一方の辺が設定枠(第1の設定枠)24に触れることがない状態(図8(D))は、ステップS06にて「NO」と判断する。
図8(C)、図8(D)のような場合は、伏せ移行時の上体の姿勢がずれているので、伏せ状態と判断しない。
顔枠22のサイズと記憶された顔枠22のサイズとが一致しない場合は、「NO」へ分岐してステップS07に移行する。一方、顔枠22のサイズと記憶された顔枠22のサイズとが一致したと判断された場合は、「YES」へ分岐してステップS09に移行する。
ここで、顔枠22のサイズが第2の基準サイズ(記憶された顔枠22のサイズ)に一致した状態(腕立て状態)を第2の状態と呼ぶ。
また、ここで、「両サイズが一致した」とは、例えば、両サイズの所定の寸法の差が所定の値(例えば10%)以下になった場合をいう。
ここで中央制御部11およびステップS06、S08、S09が計測手段として機能している。
以上の説明のように、使用者Yは図9(A)の腕立て状態から(B)の伏せ状態を経て(C)の腕立て状態に至る一連の動作を行う。そしてこれ以降、使用者Yの指示により終了指示がなされない限り、腕立てカウント処理では、伏せ状態フェーズ、腕立て復帰フェーズの両フェーズが繰り返される。
また、例えば、被写体の運動により、顔枠のサイズが表示部8の外枠23からはみ出ている第1の状態と、顔枠のサイズが表示部8の外枠23のサイズに収まった第2の状態との移行を検出する都度、被写体が運動を行った回数としてカウントするようにしてもよい。
さらに、基準サイズを表示部8の外枠23の内側に設けられた設定枠24としてもよい。基準サイズは、使用者が設定する基準となる使用者設定サイズであり、外枠23と設定枠24を使用者が選択して設定できるように構成されている。
また、移行の順序は、第1の状態から第2の状態への移行を検出してもよく、その逆に、第2の状態から第1の状態への移行を検出してもよい。
また、予め定められている被写体部分のサイズは顔枠のサイズであったが、予め定められている被写体部分のサイズは顔以外の他の部位を囲む枠のサイズであってもよい。
このようにすれば、1つの基準サイズで運動を行った回数をカウントすることができる。
第1の実施の形態では、運動回数計測装置100による「腕立て伏せ」運動の回数計測について説明したが、第2の実施の形態では「腹筋運動」の回数計測について説明する。
なお、第2の実施の形態に係る運動回数計測装置は、第1の実施の形態に係る運動回数計測装置100と同様の構成によってなるため、図1および図2を援用し、図示および説明を省略する。以下、第2の実施の形態に特徴的な構成および動作についてのみ説明する。
図13は、運動回数計測装置100の制御部11により実行される「腹筋カウント処理」の制御手順を示すフローチャートである。図14は、腹筋運動の準備態勢を説明するための図である。図15は、腹筋運動の一連の動作を説明するための図である。
以下、運動回数計測装置100による「腹筋カウント処理」の動作について図13のフローチャートおよび図14、図15を参照して説明する。フローチャート図13は、「腹筋起き上がっている状態登録フェーズ」、「状態戻しフェーズ」、「状態起こしフェーズ」の三つのフェーズに分けられている。
以下の説明では、「腹筋起き上がっている状態登録フェーズ」、「状態起こしフェーズ」において、上体が起きている姿勢を「上体起こし状態(腹筋起き上がっている状態)」と、において、「状態戻しフェーズ」における上体が寝ている姿勢を「あおむけ状態」とよぶ。
「腹筋カウント処理」が開始されると中央制御部11は先ず、例えば、「起き上がり、顔を登録してください。」という音声ガイダンスをスピーカ20より発信する(ステップS21)。
使用者は、その音声ガイダンスに従い、図15(A)に示すように、腹筋を使い顔がカメラの前になる状態まで上体を起こす。
そして、顔枠22のサイズが一定時間同じサイズであるか否かを確認する。
顔枠22のサイズが一定時間同じでなければ「NO」へ分岐して、ステップS22の処理を繰り返す。顔枠22のサイズが一定時間同じであれば「YES」へ分岐して、ステップS23に移行する。
ここで、記憶された顔枠のサイズを「予め定められている被写体部分の第2の基準サイズ」という。また、RAMマップ12aは第2の基準サイズを記憶する記憶手段として機能している。
ステップS25において、音声ガイダンスを聞いた使用者の運動により上体起こし状態からあおむけ状態に移行すると、使用者の上体が伸び、カメラから顔が遠ざかるため、検出されている顔の顔枠22のサイズが小さくなり、やがて、顔枠22が表示部8の外枠23の外に外れる。その時点で顔が検出されていない状態となるので、ステップS25において「NO」へ分岐して、ステップS26に移行することとなる。この移行時点であおむけ状態であると判断する。ここで、あおむけ状態を第1の状態と呼ぶ。また、外枠23のサイズは基準サイズとして機能している。また、RAMマップ12aは基準サイズを記憶する記憶手段として機能している。
図16は、表示部8の外枠23の内部に設けられている第2の設定枠25を示した図である。この場合、第2の設定枠24の大きさ・位置を表示部8の外枠23の大きさ・位置と異ならせることができるので、あおむけ状態における検出位置を変更することができる。ここで、第2の設定枠23のサイズは基準サイズとして機能している。また、RAMマップ12aは基準サイズを記憶する記憶手段として機能している。
ステップS26にて中央制御部11は「状態を起こしてください。」という音声ガイダンスをスピーカ20より発信する。
顔枠22のサイズと記憶された顔枠のサイズとが一致しない場合は、「NO」へ分岐してステップS27に移行する。一方、顔枠22のサイズと記憶された顔枠のサイズとが一致した判断された場合は、「YES」へ分岐してステップS28に移行する。
ここで、顔枠22のサイズが記憶された顔枠のサイズに一致した状態(上体起こし状態)を第2の状態と呼ぶ。
また、ここで、「両サイズが一致した」とは、例えば、両サイズの所定の寸法の差が所定の値(例えば10%)以下になった場合をいう。
ここで中央制御部11およびステップS25、S27、S28が計測手段として機能している。
さらに、基準サイズを表示部8の外枠23の内側に設けられた第2の設定枠25としてもよい。
また、移行の順序は、第1の状態から第2の状態への移行を検出してもよく、その逆に、第2の状態から第1の状態への移行を検出してもよい。
また、予め定められている被写体部分のサイズは顔枠のサイズであったが、予め定められている被写体部分のサイズは顔以外の他の部位を囲む枠のサイズであってもよい。
このようにすれば、1つの基準サイズで運動を行った回数をカウントすることができる。
このように顔検出技術を利用することによって、手やあごによる操作が不要となり、使用者に意図しない負荷をかけないという効果がある。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記]
<請求項1>
運動する被写体を撮像する撮像手段と、
この撮像手段により撮像された被写体のうちの予め定められている被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段と、
このサイズ検出手段により検出される被写体部分のサイズと比較される基準サイズが記憶されている記憶手段と、
前記サイズ検出手段により検出された被写体部分のサイズが前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズと一致していない第1の状態と、前記基準サイズと一致した第2の状態との間の移行を検出する都度、前記被写体が運動を行った回数としてカウントする計測手段と、
を備えていることを特徴とする運動回数計測装置。
<請求項2>
前記基準サイズは、使用者が設定する基準となる使用者設定サイズであり、
前記記憶手段は、この使用者設定サイズを基準サイズとして記憶しているサイズ記憶手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の運動回数計測装置。
<請求項3>
前記撮像手段により撮像された被写体を表示する表示手段を更に備え、
前記予め定められている被写体部分のサイズは顔枠のサイズであり、前記基準サイズは前記表示手段の外枠のサイズであり、
前記計測手段は、前記被写体の運動により、前記顔枠のサイズが前記表示部の外枠からはみ出ている第1の状態から、前記顔枠のサイズが前記表示部の外枠に収まって当該顔枠のサイズが前記基準サイズに一致した第2の状態に移行した際に、前記被写体が運動を行った回数としてカウントすることを特徴とする請求項2に記載の運動回数計測装置。
<請求項4>
前記撮像手段により撮像された被写体を表示する表示手段を更に備え、
前記予め定められている被写体部分のサイズは顔枠のサイズであり、前記基準サイズは前記表示手段の外枠の内側に設けられた設定枠であり、
前記計測手段は、前記被写体の運動により、前記顔枠のサイズが前記設定枠からはみ出ている第1の状態から、前記顔枠のサイズが前記第1の設定枠内に収まって当該顔枠のサイズが前記基準サイズに一致した第2の状態に移行した際に、前記被写体が運動を行った回数としてカウントすることを特徴とする請求項1に記載の運動回数計測装置。
<請求項5>
運動する被写体を撮像する撮像手段を備えた運動回数計測装置による運動回数計測方法において、
前記撮像手段により撮像された被写体のうちの予め定められている被写体部分のサイズを検出し、この検出された被写体部分のサイズが記憶されている基準サイズと一致していない第1の状態と、前記基準サイズに一致した第2の状態との間の移行を検出する都度、前記被写体が運動を行った回数としてカウントする計測ステップと、
を有することを特徴とする運動回数計測方法。
<請求項6>
運動する被写体を撮像する撮像手段を備えた運動回数計測装置のコンピュータを、
撮像手段により撮像された被写体のうちの予め定められている被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段と、
このサイズ検出手段により検出された被写体部分のサイズが記憶されている基準サイズと一致していない第1の状態と、前記基準サイズに一致した第2の状態との間の移行を検出する都度、前記被写体が運動を行った回数としてカウントする計測手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
1 レンズ部(撮像手段)
2 電子撮像部(撮像手段)
3 撮像制御部
4 画像データ生成部
5 画像メモリ
6 画像処理部
6a 被写体検出部(サイズ検出手段)
6b 動き検出部
7 表示制御部
8 表示部(表示手段)
9 記録媒体制御部
10 操作入力部
10a シャッタボタン
10b 指示ボタン
11 中央制御部(計測手段)
12 RAM
12a RAMマップ(記憶手段)
20 スピーカ部
21 電源ボタン
22 顔枠
23 表示部の外枠
24 設定枠(第1の設定枠)
25 第2の設定枠
Claims (9)
- 被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段と、
前記サイズ検出手段により検出される前記被写体部分のサイズと比較される基準サイズが記憶されている記憶手段と、
前記サイズ検出手段により検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測手段と、
を備えることを特徴とする運動回数計測装置。 - 前記計測手段は、前記比較手段の比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズと一致していない第1の状態と、前記基準サイズと一致した第2の状態との間の移行回数を計測する、
ことを特徴とする請求項1に記載の運動回数計測装置。 - 前記撮像手段により撮像される前記被写体に基づいて、前記基準サイズを設定するサイズ設定手段と、
前記サイズ設定手段により設定された前記基準サイズを前記記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の運動回数計測装置。 - 前記撮像手段により撮像された前記被写体を表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記被写体部分の周囲に枠画像を設定するフレーム設定手段と、
をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記撮像された前記被写体に前記フレーム設定手段により設定された枠画像を同時に前記表示手段に表示させる、
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の運動回数計測装置。 - 前記表示制御手段は、前記計測手段による計測結果を前記表示手段に表示させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の運動回数計測装置。 - 前記表示制御手段は、前記計測手段による計測結果と前記被写体部分とを前記表示手段に表示させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の運動回数計測装置。 - 前記サイズ検出手段は、前記被写体部分のサイズとして顔領域のサイズを検出する、
ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の運動回数計測装置。 - 被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される前記被写体の被写体部分のサイズと比較される基準サイズが記憶されている記憶手段と、を備えた運動回数計測装置による運動回数計測方法において、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する前記被写体部分のサイズを検出するサイズ検出ステップと、
前記サイズ検出ステップにより検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測ステップと、
を有することを特徴とする運動回数計測方法。 - 被写体を撮像する撮像手段を備えた運動回数計測装置のコンピュータを、
前記撮像手段により撮像される前記被写体と前記撮像手段との距離に応じて変化する被写体部分のサイズを検出するサイズ検出手段、
前記サイズ検出手段により検出される前記被写体部分のサイズと比較する基準サイズが記憶されている記憶手段、
前記サイズ検出手段により検出された前記被写体部分のサイズと、前記記憶手段に記憶されている前記基準サイズとを比較する比較手段、
前記比較手段の比較結果より得られた前記被写体部分のサイズが前記基準サイズに達していない第1の状態と、前記基準サイズに達している第2の状態との間の移行回数を計測する計測手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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