JPH0983853A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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Publication number
JPH0983853A
JPH0983853A JP7231016A JP23101695A JPH0983853A JP H0983853 A JPH0983853 A JP H0983853A JP 7231016 A JP7231016 A JP 7231016A JP 23101695 A JP23101695 A JP 23101695A JP H0983853 A JPH0983853 A JP H0983853A
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signal
image
video signal
recorded
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Application number
JP7231016A
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English (en)
Inventor
Noriyuki Iura
則行 井浦
Naoki Yamamoto
直樹 山本
Keiji Nagayama
啓治 長山
Tomoyuki Kurashige
知行 倉重
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】撮像時の撮像素子103の方向と、地球の重力
方向との関係を認識し、必要に応じて画面の回転処理及
び信号補間による走査線数変換を行う。 【効果】撮像時の画角によらず、適切な画像フォーマッ
トの映像信号を生成する撮像装置を構成することが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラは、信号処理のディジタル
化に伴いディジタルの映像信号を容易に出力できるた
め、コンピュータ等の画像入力機器として注目されてい
る。また、ビデオカメラの技術を応用したいわゆる電子
スチルカメラもコンピュータ機器への画像入力機器とし
て注目されている。電子スチルカメラでは、現在多くの
会社の製品が発売されており、コンピュータ機器への画
像入力装置としてだけでなく、銀塩カメラの置き換えと
しても注目されている。銀塩カメラの撮影時に、所望の
画角が縦に長い場合(立っている人間の全身を撮影する
場合など)には、被写体に対してカメラを90度傾けて
撮影する。しかし、ビデオカメラや電子スチルカメラで
同じようにカメラを90度傾けて撮影すると、表示装置
には90度傾いた像が映し出されてしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】JIS規格の画面サイ
ズが135規格の銀塩カメラで撮影する場合、撮影者の
所望の画角が縦長だった場合には撮影者は、カメラを被
写体に対して90度傾け、画角を縦長として撮影する。
この時画角が横長である状態を通常の状態とするなら
ば、90度傾けて撮影すると、フィルムには90度傾い
た像が感光される。フィルム上に記録された潜像は、化
学処理によりネガまたはポジの像として得られる。その
後、得られた像は、印画紙に焼き付けられ他の化学処理
によって、いわゆる写真となって出来上がる。この時写
真を縦長の状態にして見れば、全くの不自由がない。し
かし、電子カメラで撮像しコンピュータ機器のディスプ
レイやTVモニタに信号を映して見る場合には、写真の
ように容易に表示装置を90度傾けることが出来ない。
コンピュータ機器のディスプレイに表示する場合には例
えば画像編集ソフトウェア90度回転させることは可能
であるが、直接TVモニタに表示する場合には、TVモ
ニタ自体を90度傾けなければならない。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に、撮像する際に、画角が縦に長い状態で撮影された
か、横に長い状態で撮影されたかを認識し、画角が縦に
長い状態で撮影された画像に回転処理を加えて記録す
る。さらに、TVモニタ等に表示する際には、ただ画像
の回転処理だけでは表示できないので、画像の回転処理
を行うとともに走査線数の変換も行う。
【0005】
【作用】縦長の画角で撮像した場合でも、撮像時の画角
を撮像装置が認識し、画像の回転処理及び走査線変換を
行うので、撮像した画像を直接TVモニタに表示するこ
とが出来る。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図を用いて説明する。
【0007】図1は本発明の第1の実施例に係る撮像装
置のブロック図である。同図で、101はレンズ、10
2はアイリス、103は撮像素子、104はアンプ、1
05はA/D変換器、106は映像信号処理回路、10
7はバッファメモリ、108は画像圧縮伸長回路、10
9はメインメモリ、110はマイクロプロセッサ、11
1は重力センサ、112は録画ボタン、113は映像信
号処理回路106、バッファメモリ107、画像圧縮伸
長回路108、メインメモリ109、マイクロプロセッ
サ110を電気的にディジタル信号で接続するための通
信バス、114は駆動回路である。撮像素子103は、
汎用のNTSC高画素撮像素子であり、撮像装置は通常
動画像(NTSC)を撮像している。
【0008】以下、動画像撮像について説明する。
【0009】レンズ101を通して入射した光は、アイ
リス102で所定の光量に制限されて撮像素子103の
撮像面に結像される。撮像素子103に入射した光は、
撮像素子103が有するホトダイオードで光電変換され
て、電気信号として撮像素子103から出力される。撮
像素子103の出力信号は、アンプ104に入力され、
公知の相関二重サンプリング等の処理を施され、A/D
変換器105でディジタル信号に変換されて映像信号処
理回路106に入力される。映像信号処理回路106に
入力された信号は、マトリクス演算処理、ガンマ処理等
の公知の画像信号処理を施され、映像信号として出力さ
れる。この方法で撮像された動画像は、例えば小型液晶
モニタに映し出されいわゆるビューファインダとして用
いる。なお、本発明で特に図示しないが、映像信号処理
回路106からディジタル信号の動画像を出力し、通信
バス113を介して画像圧縮伸長回路108に入力し、
MPEG方式等の画像圧縮処理を施して、再び通信バス
113を介してメインメモリ109に記録しても良い。
【0010】次に、静止画像を撮像する動作を説明す
る。
【0011】上記構成の撮像装置で、録画ボタン112
が押されると、マイクロプロセッサ110は、アイリス
102を閉鎖させる。撮像素子103は、録画ボタン1
12が押された後の所定の時間からアイリス102が閉
鎖するまでにレンズ101を通して入射した光を光電変
換する。撮像素子103で光電変換された信号は、特開
平6−189256号公報に記載されているように、撮
像素子の有する画素の信号を独立して出力する。撮像素
子103はマイクロプロセッサ110が制御する駆動回
路114が供給する駆動パルスに同期して前記した方法
で信号を出力する。撮像素子103の出力信号は、アン
プ104を介してA/D変換器105でディジタル信号
に変換される。A/D変換器105で変換されたディジ
タル信号は、一切の信号処理を加えられることなく映像
信号処理回路106を介してバッファメモリ107に記
録される。バッファメモリ107に記録された撮像素子
103が有する画素数個分のディジタル信号は、映像信
号処理回路106に入力され、公知の映像信号処理を施
され、例えば、4:2:2ディジタル信号(輝度,色差
信号)の映像信号に変換されて、再びバッファメモリ1
07に記録される。バッファメモリ107の記録された
映像信号は画像圧縮伸長回路108で圧縮される。以
下、画像圧縮回路108でJPEG方式で画像圧縮を行
うものとして説明するが、画像圧縮の手段はこれに限定
されるものではない。
【0012】画像圧縮伸長回路108は、バッファメモ
リ107に記録された信号から、水平8画素,垂直8画
素分の信号を読み出し、DCT演算,量子化,符号化を
行い圧縮画像データを生成し、メインメモリ109に記
録する。この時、録画ボタン112が押された瞬間に重
力スイッチ111の出力情報も併せて記録する。なお、
重力スイッチ111の具体例を以下に示す。図2(a)
は、重力スイッチ111の具体例を示す図である。同図
で、201は水銀、202は電極である。同図で、水銀
201は、必ず地球の重力方向に引っ張られている。し
たがって、図2(b)に示す状態では、電極202は導
通状態であり、図2(c)に示す状態では電極202は
非導通状態になる。図2に示す水銀スイッチを図3に示
すようにとりつけた場合、撮像素子の上下方向と地球の
重力方向が一致しているときには水銀スイッチ301が
導通状態になり、撮像素子の左右方向と地球の重力方向
が一致しており、且つ撮像素子の右側が上のときには水
銀スイッチ302が導通状態になり撮像素子の上下方向
と地球の重力方向が一致しており、且つ撮像素子の左側
が上のときには水銀スイッチ303が導通状態になる。
マイクロプロセッサ110は、水銀スイッチ301,3
02,303の導通状態を監視して何れの撮像状態で撮
像されたものかを認識する。
【0013】以下、本発明で、水銀スイッチ301,3
02,303の導通状態の関係と、信号処理方法の関係
について説明する。
【0014】静止画撮像時で、水銀スイッチ301が導
通状態であったという事は、撮像素子の上下方向と地球
の重力方向が略一致の状態で撮像されたものである画像
であることがわかる。この場合、バッファメモリ107
から画像圧縮伸長回路108への信号出力は、図4
(a)に示すように8*8画素単位で行う。この時、8
*8画素単位の画像の上下は、撮像画像の上下と一致し
ている。しかし、水銀スイッチ302が導通状態だった
場合、つまり水銀スイッチ301が導通状態から撮像装
置を略右90度傾けた状態であることが解る。この場
合、バッファメモリ107から画像圧縮伸長回路108
への信号出力は、図4(b)に示すように、図4(a)
の画像を右90度傾けた図4(b)の状態で8*8画素
単位で行う。また、水銀スイッチ303が導通状態であ
ったら、今度は図4(b)の状態を180度回転させた
図4(c)に示す状態で8*8画素単位で読み出しを行
う。
【0015】なお、撮像素子103は、撮像素子自体が
サンプリング系であるために、画素ピッチが水平方向と
垂直方向で異なっている場合、画像に回転処理を加える
と、画像に歪みが生じる。そこで、撮像素子の水平方向
のサンプリングピッチと垂直方向のサンプリングピッチ
を等しくするために補間処理を行い各々のサンプリング
ピッチを等しくしてから圧縮画像を生成しても良い。
【0016】なお、JPEG方式で圧縮された圧縮画像
信号には、画像の大きさ(水平垂直のデータ数)情報を
記述している。上記したように水銀スイッチの導通状態
に応じて図4(a)の場合には、マイクロプロセッサ1
10から供給される画面の大きさ情報は、水平サイズは
撮像素子の水平画素数、垂直サイズは撮像素子の垂直画
素数か、若しくはサンプリングピッチ変換後の角画素数
であり、この情報を圧縮画像に与える。なお、画像サイ
ズの情報は、他に圧縮画像信号とは別に保存しても良
く、更に撮影状態を示す信号を記録しても良い。図4
(b),(c)の場合には、水平サイズは撮像素子の垂
直画素数、垂直サイズは撮像素子の水平画素数、若しく
はサンプリングピッチ変換後の各々の画素数の、水平画
素数と垂直画素数を水平方向と垂直方向を入れ替えて圧
縮画像に供給する。
【0017】サンプリングピッチ変換は、マイクロプロ
セッサ110に用意されたソフトウェアによって実行さ
れる。信号変換で生成した画像は、再びバッファメモリ
107に記録され、以下同様にして画像圧縮伸長回路1
08で画像圧縮処理を施され、メインメモリ109に記
録される。
【0018】次に、撮像した静止画を出力する動作を説
明する。
【0019】メインメモリ109に記録された信号をマ
イクロプロセッサ110に接続された外部機器に出力す
る場合には、メインメモリ109に記録された信号をそ
のまま出力するか、若しくは画像圧縮伸長回路108に
よって伸長され、バッファメモリ107に記録された信
号を読み出して、マイクロプロセッサ110を介して出
力する。また、メインメモリ109に記録された信号を
NTSCTVモニタに出力する場合にも、メインメモリ
109から信号を読み出し、画像圧縮伸長回路108で
圧縮画像を元の画像に伸長し、バッファメモリ107に
出力する。図5は、バッファメモリ107に伸長された
画像の様子を模式的に示す図である。ある奇数フィール
ドnの信号を出力する際には、垂直アドレスmから順次
1ライン置きに水平期間に同期して映像信号処理回路1
06に出力し、(n+1)フィールドでは垂直アドレス
(m−1)から順次1ライン置きに同様に信号を出力す
る。この場合、水銀スイッチ301が導通状態、つま
り、横長の画角で撮影されたものであれば、生成される
垂直方向の画素数つまり垂直ライン数は、NTSC方式
の有効垂直ライン数と同一である。しかし、水銀スイッ
チ302ないし303が導通状態つまり縦長の画角で撮
影されたものであれば、90度回転処理後の垂直ライン
数は、NTSC方式の有効垂直ライン数よりも大きくな
ってしまい、このままではモニタに表示することが出来
ない。そこで、図6に示すようにアスペクト比を保った
まま画像を縮小して出力する必要がある。
【0020】本実施例では、撮像素子に水平画素数76
8画素、垂直画素数494画素の撮像素子を用いたと
し、圧縮画像を生成する前に垂直画素数を基準としてサ
ンプリングピッチを水平垂直で等しくなるように水平方
向に補間処理してあるものとして説明する。上記したよ
うに、サンプリングピッチが等しいと言うことは、バッ
ファメモリ107に記録されている画像の水平垂直サイ
ズは、水平略494画素、垂直659画素である。この
画像をNTSCTVモニタに表示させるためには、少な
くとも垂直ライン数を494ラインにしなければならな
い。アスペクト比を一定にして画像の縮小を行うと、縮
小後の画像サイズは水平略370画素、垂直494画素
である。画像の縮小は、別に用意されたソフトウェアに
よりマイクロプロセッサ110で処理される。また、画
像を縮小したので、図6に示すように余白が生じる。こ
の余白部分は、例えばブルーバックとすればよい。画像
縮小処理した画像は、バッファメモリ107に再び記録
され、横長画角の読み出しと同一の読み出しを行うこと
で、NTSCTVモニタに画像を表示することが出来
る。また、本実施例で、縮小画像の生成は、信号再生時
に行ったが、信号記録時に予め生成しておいてもよい。
【0021】なお、縦長の画角で撮影すると、NTSC
出力時の映像の解像度が劣化してしまう。更に、動画像
を撮影する場合にも、撮影者が静止画撮像時と混同して
縦長の画角で撮影しようよすることが予想される。そこ
で、図示しない警告手段で、カメラが縦長の画角撮影を
認識つまり、水銀スイッチ301が非導通、302また
は303が導通状態になったときに撮影者に縦長の画角
であることを警告する。
【0022】以下、本発明の第2の実施例を図を用いて
説明する。
【0023】図7は本発明の第2の実施例の撮像装置の
説明図である。同図で、701は選択スイッチである。
この構成で、撮像素子103は、汎用のNTSC高画素
撮像素子であり、第1の実施例と同様に撮像装置は通常
動画像(NTSC)を撮像している。
【0024】本実施例で、第1の実施例と異なる点は、
撮像時に横長の画角で撮影したかを判定する手段とし
て、水銀スイッチを除き、選択スイッチを設けたことで
ある。図8に設けた選択スイッチの1例を示す。図8に
示すように、スイッチの指す位置で三つの端子の内、ど
れか一つが導通する仕組みになっており、前述の第1の
実施例で用いた水銀スイッチと同等の働きを持つ。つま
り、選択スイッチ701を操作することで、撮像時の画
角が横長であったか縦長であったか、更に縦長時に左右
どちらが上であったかを撮像装置に認識させ、第1の実
施例で行った画像の回転処理等を制御する。
【0025】以下、本発明の第3の実施例を図を用いて
説明する。
【0026】図11は本発明の第3の実施例の撮像装置
のブロック図である。同図で、901は画像回転スイッ
チである。この構成でも前述の第1及び第2の実施例と
同様に撮像素子103は、汎用のNTSC高画素撮像素
子であり、前述の第1の実施例と同様に撮像装置は通常
動画像(NTSC)を撮像している。本実施例で、前述
の第1及び第2の実施例と異なる点は、撮像時の画角が
どうであったかを認識する手段を有していない事であ
る。つまり、撮像記録時には全て、第1,第2の実施例
における横長画角の撮像画として撮像記録する。記録し
た画像を出力する際にモニタに出力した画像を見て、使
用者が、画面の回転を希望した場合には画像回転スイッ
チ901を操作する。画像回転スイッチ901を1回操
作すると、前述の第1及び第2の実施例で行った画像回
転処理を実行する。操作方法の1例として、画像回転ス
イッチ901を1回操作すると、画像を右90度回転さ
せる。再び画像選択スイッチを操作すると、更に画像を
180度回転させる。そしてもう1回画像選択スイッチ
901を操作すると、初期状態に復帰する。なお、本実
施例における画像の回転処理は、前述の第1及び第2の
実施例で行った画像の回転処理と同一のものである。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、撮像時の画角が縦長で
あっても自動的に(若しくは手動で)表示装置の画像フ
ォーマットに合致した信号を出力できるので、コンピュ
ータ機器及びTVモニタに映像信号を供給するのに好適
な撮像装置を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の撮像装置のブロック
図。
【図2】本発明の第1の実施例の重力スイッチの1例を
示す説明図。
【図3】本発明の第1の実施例の重力スイッチの配置を
示す説明図。
【図4】本発明の第1の実施例のバッファメモリからの
信号の読み出しの説明図。
【図5】本発明の第1の実施例のバッファメモリからの
信号の読み出しの説明図。
【図6】本発明の第1の実施例のバッファメモリからの
信号の読み出しの説明図。
【図7】本発明の第1の実施例のバッファメモリに記録
された信号の説明図。
【図8】本発明の第1の実施例の画面の縮小の様子を示
す説明図。
【図9】本発明の第2の実施例の撮像装置のブロック
図。
【図10】本発明の第2の実施例の選択スイッチの1例
を示す説明図。
【図11】本発明の第3の実施例の撮像装置のブロック
図。
【符号の説明】
101…レンズ、102…アイリス、103…撮像素
子、104…アンプ、105…A/D変換器、106…
映像信号処理回路、107…バッファメモリ、108…
画像圧縮伸長回路、109…メインメモリ、110…マ
イクロプロセッサ、111…重力センサ、112…録画
ボタン、113…通信バス、114…駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 直樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 長山 啓治 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所パーソナルメディア機器事業部 内 (72)発明者 倉重 知行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射光を光電変換しディジタルの電気信号
    を生成する撮像部と、前記撮像部若しくは第1の記録手
    段から供給される信号を処理して映像信号に変換し出力
    する映像信号処理部と、映像信号を一時記録するための
    前記第1の記録手段と、供給される信号を処理して映像
    信号を圧縮画像信号に変換し、またその逆に圧縮画像信
    号を映像信号に変換する第1の信号処理部と、前記第1
    の信号処理部から供給される圧縮画像信号を記録する第
    2の記録手段と、少なくとも前記撮像部に固定され、前
    記撮像部が有する撮像素子の上下方向が地球の重力方向
    に対してどのような関係にあるかを検出する検出手段
    と、前記検出手段から供給される信号に応じて映像信号
    に信号処理を加え、また外部機器に信号を出力する手段
    を有する第2の信号処理部とを有し、撮影者が前記撮像
    部が有する撮像素子の上下方向を地球の重力方向と一致
    させて撮影したか、前記撮像素子の左右方向を地球の重
    力方向と一致させて撮影したか、前記撮像素子の左右方
    向のどちらを上にして撮映したかを認識することを特徴
    とする撮像装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、撮像した信号を前記第
    2の記録手段に記録する際に、前記撮像部に固定された
    前記検出手段の出力情報をあわせて記録する撮像装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記検出手段
    が地球の重力方向と撮像部が有する撮像素子の上下方向
    の関係を識別不可能な場合には、撮像した信号に識別で
    きなかったことを示す信号を付加して前記第2の記録手
    段に記録する撮像装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3において、前記第2
    の記録手段に記録された前記圧縮画像信号を再生する際
    に、前記圧縮画像信号と共に記録された検出手段の出力
    情報が撮像時に撮像部が有する撮像素子の上下方向が地
    球の重力方向に対して一致するように撮影されたことを
    示している場合と、左右方向が地球の重力方向に対して
    一致するように撮影されたことを示している場合とで、
    異なった画像フォーマットの信号を出力する撮像装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、記録した信号を出力す
    る際撮影時に撮像部が有する撮像素子の左右方向が地球
    の重力方向と一致しており右側が上になる状態で撮影さ
    れた映像信号は右90度回転させ、左側が上になる状態
    で撮影された映像信号は左90度回転させて出力する撮
    像装置。
  6. 【請求項6】請求項1,2,3,4または5において、
    記録した信号を前記映像信号処理部から出力する場合に
    撮像部が有する撮像素子の左右方向が地球の重力方向と
    一致しており右側が上になる状態で撮影された映像信号
    は右90度回転させ、左側が上になる状態で撮影された
    映像信号は左90度回転させて、回転させた信号に、更
    に信号補間処理を施す撮像装置。
  7. 【請求項7】請求項6において、記録した信号を出力す
    る際に生成する画像の回転処理及び補間処理を施した信
    号を、撮像時に生成する撮像装置。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    おいて、撮像部が有する撮像装置の左右方向と地球の重
    力方向が略等しい状態にて撮影される場合に撮影者に警
    告を出す撮像装置。
  9. 【請求項9】入射光を光電変換しディジタルの電気信号
    を生成する撮像部と、前記撮像部若しくは第1の記録手
    段から供給される信号を処理して映像信号に変換し出力
    する映像信号処理部と、前記映像信号を一時記録するた
    めの前記第1の記録手段と、供給される信号を処理して
    映像信号を圧縮画像信号に変換し、またその逆に前記圧
    縮画像信号を映像信号に変換する第1の信号処理部と、
    前記第1の信号処理部から供給される圧縮画像信号を記
    録する第2の記録手段と、撮像時に、前記撮像部が有す
    る撮像素子の上下方向が地球の重力方向に対してどのよ
    うな関係にあるかを選択する選択手段と、前記選択手段
    から供給される信号に応じて映像信号に信号処理を加
    え、また外部機器に信号を出力する手段を有する第2の
    信号処理部とを有し、撮影者が前記撮像部が有する撮像
    素子の上下方向を地球の重力方向と一致させて撮影した
    か、前記撮像素子の左右方向を地球の重力方向と一致さ
    せて撮影したか、更に撮像素子の左右方向のどちらを上
    にして撮映したかを示す情報を撮像した信号に付加して
    前記第2の記録手段に記録することを特徴とする撮像装
    置。
  10. 【請求項10】請求項9において、前記第2の記録手段
    に記録された圧縮画像信号を再生する際に、圧縮画像信
    号と共に記録された選択手段の出力情報が撮像時に撮像
    部が有する撮像素子の上下方向が地球の重力方向に対し
    て一致するように撮影されたことを示している場合と、
    左右方向が地球の重力方向に対して一致するように撮影
    されたことを示している場合とで、異なった画像フォー
    マットの信号を出力する撮像装置。
  11. 【請求項11】請求項9または10において、記録した
    信号を出力する際撮影時に撮像部が有する撮像素子の左
    右方向が地球の重力方向と一致しており右側が上になる
    状態で撮影された映像信号は右90度回転させ、左側が
    上になる状態で撮影された映像信号は左90度回転させ
    て出力する撮像装置。
  12. 【請求項12】請求項9,10または11において、記
    録した信号を映像信号処理部から出力する場合に撮像部
    が有する撮像素子の左右方向が地球の重力方向と一致し
    ており右側が上になる状態で撮影された映像信号は右9
    0度回転させ、左側が上になる状態で撮影された映像信
    号は左90度回転させて、更に、信号補間処理を施す撮
    像装置。
  13. 【請求項13】請求項9,10または11において、請
    求項12に記載の前記出力機器が有する画像フォーマッ
    トの信号を撮像時に生成する撮像装置。
  14. 【請求項14】請求項9,10,11,12または13
    において、画像の回転処理及び信号補間処理を、撮像後
    に制御する撮像装置。
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