JP2014049960A - 撮像装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズによる収差の影響を補正せず、画像データの継ぎ目に違和感が生じないパノラマ画像データを生成する。
【解決手段】デジタルカメラは、レンズ本体50に対応する、当該レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する。そして、デジタルカメラは、撮像された画像データのうち、上記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する。
【選択図】図1
【解決手段】デジタルカメラは、レンズ本体50に対応する、当該レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する。そして、デジタルカメラは、撮像された画像データのうち、上記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、パノラマ画像データを生成する技術に関するものである。
近年、複数の画像データを繋ぎ合わせて一枚のパノラマ画像データを生成するパノラマ撮影モードを搭載するデジタルカメラが広く普及している。パノラマ画像データを生成する場合、画像データと画像データとを繋ぎ合わせる継ぎ目に違和感を与えないように合成する必要がある。継ぎ目に違和感があると、パノラマ画像データのクオリティが低下し、ユーザに不快感を与えてしまう。
特許文献1には、画像データの端を合わせることを容易にするために、2枚目以降の画像データの撮影時において、現在撮影されている画像データとともに、繋ぎ合わせる対象となる前に撮影された画像データを表示する技術が開示されている。
また、デジタルカメラにて撮影される画像データには、レンズによる収差の影響を受けることも周知の事実である。収差とは、画像データが実際の被写体と相似にならず、歪みが生じてしまう現象である。例えば、歪曲収差等で、レンズ周辺部の直線が外側に曲がる樽型や、内側に曲がる糸巻き型等があり、レンズの光学系に依存することが知られている。
パノラマ画像データは、複数枚の画像データを繋ぎ合わせるため、各画像データにレンズによる収差の影響がある場合には、繋ぎ合わせた部分に違和感が生じてしまう。継ぎ目の違和感を緩和するためには、画像データを繋ぎ合わせる際にレンズによる収差の影響を補正する必要がある。しかしながら、レンズによる収差の影響を補正するためには膨大な演算が行われる。従って、パーソナルコンピュータと専用のアプリケーションとが必要となるため、レンズによる収差の影響を一般的なユーザが簡単に補正することは難しい。また、レンズによる収差の影響を補正した部分は、解像度の低下を招く懸念もある。
また、レンズによる収差の影響を軽減させるため、繋ぎ合わせる部分において被写体の一部が重複するように画像データを撮影し、後にレンズによる収差の影響が大きい部分をカットして繋ぎ合わせる方法が知られている。しかしながら、画像データ撮影時には、どの程度被写体を重複させた画像データを撮影すればよいのか分からず、重複部が不足していた場合には、満足するパノラマ画像データを生成することができないという問題点があった。
本発明の目的は、レンズによる収差の影響を補正せず、画像データの継ぎ目に違和感が生じないパノラマ画像データを生成することにある。
本発明の撮像装置は、撮像手段と、当該撮像装置に装着されているレンズに対応する、前記レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する取得手段と、前記撮像手段により撮像された画像データのうち、前記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する生成手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、レンズによる収差の影響を補正せず、画像データの継ぎ目に違和感が生じないパノラマ画像データを生成することができる。
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの構成を示す図である。図1において、デジタルカメラ本体1の電源回路部2は、電池3より電源供給を受け、安定化電源を生成して、以下に説明する各回路構成要素を動作可能とする。制御部4は、デジタルカメラ本体1の全体制御を行う。また、制御部4は、各種動作モードに応じて、各回路構成要素への電源供給の制御信号を電源回路部2に対して出力する。さらに、制御部4には、撮影準備動作開始と撮影動作開始とを指示するためのレリーズスイッチ5、及び、操作部材6が接続されている。操作部材6は、デジタルカメラの撮影モードをパノラマ撮影モードに切り替える等の各種カメラ動作の設定を行うためのスイッチである。
レンズ(LENS)本体50は、デジタルカメラ本体1から着脱可能に構成されている。レンズ本体50には、単一の焦点距離である単焦点レンズや焦点距離を変えることが可能なズームレンズ、広範囲な撮影が可能な焦点距離の短い広角レンズ、及び、その反対の望遠レンズ等がある。レンズによる収差の影響は、レンズの種類にも依存する。特にズームレンズでは、焦点距離に応じても、レンズによる収差の影響は変わる。
また、レンズ本体50は、撮影のための光学系であり、レンズ51を有する。レンズ51は、複数枚を組み合わせて構成されることが一般的である。レンズ本体50は、制御部4からの指示に基づき、その絞りや焦点を調節するためのアクチュエータを制御するためのレンズ制御部52、及び、レンズ情報を格納しているレンズメモリ53を有する。レンズ情報には、パノラマ撮影モード時に使用される、レンズによる収差の影響が少ない領域情報も含まれる。制御部4は、レンズ制御部52を介して、レンズメモリ53に格納されているレンズ情報を取得する。
レンズ本体50を透過した被写体光は、光学ローパスフィルタ及び赤外カットフィルタを一体化した光学フィルタ7を透過した後、撮影素子8に露光される。撮影素子8は、光学像を電気信号に変換する、例えばCCD又はCMOS等の2次元エリアセンサから構成される。撮影素子8からの出力信号は、CDS(Correlated Double Sampling)/AGC(Automatic Gain Control)9において、ノイズリダクションとゲイン調整とが施される。そして、CDS/AGC9からの出力信号は、A/D変換回路10においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像データとして画像処理部11に入力される。
画像処理部11は、色合い調整、コントラスト調整、及び、エッジ強調(輪郭強調)等の画像処理を画像データに対して施す。また、画像処理部11は、記憶部12に対して画像データを記憶させる際に画像データに対して圧縮処理を施したり、記憶部12から画像データを読み出す際に画像データに対して伸張処理を施す。記憶部12は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク等から成り、撮影された画像データ(以下、被写体画像データと称す)を記憶する。
画像処理部11は、被写体画像データ等を表示部13に対して出力し、表示部13において表示させる。表示部13は、液晶パネル等で構成され、被写体画像データ、各種撮影情報及び設定情報等を表示する。また、画像処理部11は、タイミングジェネレータ(TG/VDR)14を駆動し、撮影素子8に供給すべきクロック信号等を発生させる。
制御部4及び画像処理部11には、メモリ15が接続されている。メモリ15は、制御部4にて実行されるプログラムを格納したり、制御部4の作業領域として使用されたり、画像処理部11によって画像処理が施される画像データを一時的に格納したりする。また、メモリ15には、レンズ種類毎及び焦点距離毎に、レンズによる収差の影響が少ない領域情報も格納される。なお、図1に示した本実施形態に係るデジタルカメラは、撮像装置の例である。
図2は、メモリ15に格納される、レンズによる収差の影響が少ない領域情報の一例を示す図である。図2において、「レンズID」とは、レンズの種類を表す識別コードである。「焦点距離」とは、「レンズID」に対応するレンズの種類の焦点距離である。「横」及び「縦」とは、被写体画像データ全体のサイズ(ここでは、横4000画素×縦3000画素)のうち、レンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データの「横」及び「縦」のサイズである。
上述したように、レンズ本体50には、焦点距離を変えることが可能なズームレンズが含まれる。図2においては、レンズID=「03」及び「04」がズームレンズに相当する。ズームレンズである場合、同一レンズであっても焦点距離によってレンズによる収差の影響が異なるため、一つのレンズIDにつき、レンズによる収差の影響が少ない領域情報を焦点距離毎に持っている。なお、レンズ本体50の距離環の位置毎や絞り値毎に領域情報を持つようにしてもよい。
制御部4は、レンズ制御部52を介して、レンズメモリ53に格納されているレンズ情報を取得する。パノラマ撮影モード時において、画像処理部11は、制御部4によって取得されたレンズ情報に対応する、レンズによる収差の影響が少ない領域情報をメモリ15から取得する。そして、画像処理部11は、取得した領域情報を被写体画像データに重畳させて、表示部13に出力する。
次に、図3を参照しながら、本実施形態に係るデジタルカメラのパノラマ撮影モード時における処理について説明する。図3に示す処理は、操作部材6の操作に応じてパノラマ撮影モードに移行することにより開始される処理である。また、図3に示す処理は、制御部4がメモリ15から必要なプログラム等を読み出して実行することにより実現する処理である。
ステップS301において、制御部4は、レンズ制御部52を介して、レンズメモリ53に格納されているレンズ情報を取得する。レンズ情報には、レンズ本体50の種類を識別するためのレンズID、及び、レンズ本体50の焦点距離情報等が含まれる。
ステップS302において、制御部4は、画像処理部11に対してレンズ情報を出力する。画像処理部11は、制御部4から入力したレンズ情報に対応する、レンズによる収差の影響が少ない領域情報をメモリ15から取得する。例えば、被写体画像データ全体のサイズが横4000画素×縦3000画素であり、レンズ本体50の種類に対応するレンズIDが「04」であり、レンズ本体50の焦点距離が50mmである場合、図2に示す例では、レンズによる収差の影響が少ない領域情報に該当する画像データのサイズは、横3000画素×縦2000画素となる。
ステップS303において、画像処理部11は、現在の被写体画像データに対してステップS302で取得された領域情報を重畳し、表示部13に出力する。図4(a)は、パノラマ撮影モードにおいて1枚目に撮影された被写体画像データ401に対して領域情報402が重畳された画面の例を示している。
ステップS304において、制御部4は、レリーズスイッチ5が操作されたか否かを判定する。レリーズスイッチ5が操作された場合(スイッチオンの場合)、処理はステップS305に移行する。一方、レリーズスイッチ5が操作されていない場合(スイッチオフの場合)、処理はステップS301に戻る。
ステップS305において、制御部4は、撮影動作を実行させ、被写体画像データを取得する。ステップS306において、画像処理部11は、ステップS305にて取得した被写体画像データを記憶部12に保存する。なお、被写体画像データが記憶部12に保存される際には、ステップS303において当該被写体画像データに対して重畳表示された領域情報も当該被写体画像データの付加情報として保存される。ステップS307において、制御部4は、ステップS305にて取得した被写体画像データを表示部13に表示する。
制御部4は、次に画像データを繋ぎ合わせる方向(次の撮影方向)の指示をユーザに入力させるための画面を表示部13に表示する。ここで、次に画像データを繋ぎ合わせる方向(次の撮影方向)とは、デジタルカメラをスクロールさせる方向であり、左方向、右方向、上方向又は下方向である。ステップS308において、制御部4は、次に画像データを繋ぎ合わせる方向が指示されたか否かを判定する。次に画像データを繋ぎ合わせる方向が指示された場合、処理はステップS309に移行する。一方、次に画像データを繋ぎ合わせる方向が指示されていない場合、処理はステップS308に戻る。
ステップS309において、制御部4は、ユーザによって指示された方向に応じて、次の撮影で画角合わせを行うためのガイド画面を表示部13に表示する。例えば、制御部4は、画面を2分割し、ユーザによって指示された方向側の分割画面に現在撮影されている被写体画像データを表示し、反対側の分割画面にステップS306で取得した被写体画像データを表示する。このとき、ステップS303と同様に、両分割画面に表示される被写体画像データに対して、ステップS302で取得された領域情報が重畳される。なお、3枚目以降の画像データ撮影時には、ユーザによって指示された方向側の分割画面には現在撮影されている被写体画像データが表示され、反対側の分割画面には、直前のステップS312で取得された被写体画像データが表示される。ステップS309は、表示制御手段の処理例である。
図4(b)は、上記ガイド画面の例を示している。図4(b)では、次に画像データを繋ぎ合わせる方向として、右方向がユーザによって指示された場合の例を示している。従って、図4(b)に示すように、ユーザによって指示された右方向側の分割画面403に現在撮影されている被写体画像データが表示され、反対側(左方向側)の分割画面404にステップS306で取得された1枚目の被写体画像データが表示されている。なお、分割画面403、404において、各被写体画像データに領域情報402が重畳されている。このようなガイド画面を表示することにより、ユーザは、次に繋ぎ合わせる画像データを撮影する際の画角合わせ時に、レンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データを確認することができる。
ステップS310において、制御部4は、レリーズスイッチ5が操作されたか否かを判定する。レリーズスイッチ5が操作された場合(スイッチオン)、処理はステップS311に移行する。一方、レリーズスイッチ5が操作されていない場合(スイッチオフ)、処理はステップS310に戻る。
ステップS311において、制御部4は、撮影動作を実行させ、被写体画像データを取得する。ステップS312において、制御部4は、ステップS311にて取得した被写体画像データを記憶部12に保存する。ステップS313において、制御部4は、ステップS311にて取得した被写体画像データを表示部13に表示する。
制御部4は、次に繋ぎ合わせる画像データの撮影を継続するか、終了するかの指示をユーザに入力させるための画面を表示部13に表示する。ステップS314において、制御部4は、次に繋ぎ合わせる画像データの撮影を継続するか、終了することが指示されたかを判定する。撮影の継続が指示された場合、処理はステップS309に移行し、次に繋ぎ合わせる画像データの撮影が繰り返される。一方、撮影の終了が指示された場合、処理はステップS315に移行する。
制御部4は、収差影響なしパノラマ画像データを生成するか、ワイドパノラマ画像データを生成するかの指示をユーザに入力させるための画面を表示部13に表示する。ステップS315において、制御部4は、収差影響なしパノラマ画像データを生成することが指示されたか、ワイドパノラマ画像データを生成することが指示されたかを判定する。収差影響なしパノラマ画像データを生成することが指示された場合、処理はステップS316に移行する。一方、ワイドパノラマ画像データを生成することが指示された場合、処理はステップS317に移行する。
ステップS316において、画像処理部11は、収差影響なしパノラマ画像データを生成する。即ち、画像処理部11は、ステップS306にて保存された被写体画像データ及び領域情報とステップS312にて保存された被写体画像データとを記憶部12から読み出す。次に、画像処理部11は、各被写体画像データから、領域情報によって示されるレンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データを切り出す。次に、画像処理部11は、切り出した各画像データを、デジタルカメラのスクロール方向に繋ぎ合わせることにより、収差影響なしパノラマ画像データを生成する。これにより、レンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データのみを用いて収差影響なしパノラマ画像データが生成される。
ステップS317において、画像処理部11は、ワイドパノラマ画像データを生成する。即ち、画像処理部11は、ステップS306にて保存された被写体画像データ及び領域情報とステップS312にて保存された被写体画像データとを記憶部12から読み出す。ここでは、合成後のパノラマ画像データの両端に位置する被写体画像データ、即ち、ステップS306にて保存された被写体画像データと、ステップS312にて最後に取得された被写体画像データとについては、画像処理部11は、当該被写体画像データから、レンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データと、他の被写体画像データとの継ぎ目の反対側の、レンズによる収差の影響が少ない領域以外の領域に該当する画像データとを切り出す。また、合成後のパノラマ画像データの両端に位置しない被写体画像データ、即ち、ステップS312にて取得された被写体画像データのうち、上記最後に取得された被写体画像データ以外の被写体画像データについては、画像処理部11は、当該被写体画像データから、レンズによる収差の影響が少ない領域に該当する画像データのみを切り出す。次に、画像処理部11は、切り出した各画像データを、デジタルスクロール方向に繋ぎ合わせることにより、ワイドパノラマ画像データを精製する。
図5は、3枚の被写体画像データからパノラマ画像データを生成する処理を説明するための図である。図5(a)は、パノラマ画像データを生成するために取得された3枚の被写体画像データ501〜503を示している。なお、図5(a)の402は、各被写体画像データに重畳された領域情報である。図5(b)は、被写体画像データ501〜503に基づいて、ステップS316において生成されるレンズ収差影響なしパノラマ画像データを示している。図5(c)は、被写体画像データ501〜503に基づいて、ステップS317において生成されるワイドパノラマ画像データを示している。
パノラマ画像データが生成される際、例えば、右側に画角を移動させて3枚の被写体画像データ501〜503が取得される。そして、ステップS316における、レンズ収差影響なしパノラマ画像データの生成の際には、各被写体画像データ501〜503のうち、領域情報402内に該当する画像データのみが用いられる。その結果、図5(b)に示すように、レンズ収差による影響が少ない領域に該当する画像データのみを繋ぎ合わせたレンズ収差影響なしパノラマ画像データが生成される。一方、ステップS317における、ワイドパノラマ画像データの生成の際には、合成後のパノラマ画像データの両端に位置しない2枚目の被写体画像データ502については、被写体画像データ502のうち、領域情報402内に該当する画像データのみが用いられる。また、合成後のパノラマ画像データの両端に位置する被写体画像データ(1枚目、3枚目)501、503については、被写体画像データ501、503のうち、領域情報402内に該当する画像データと、他の被写体画像データとの継ぎ目の反対側の、領域情報402外の領域に該当する画像データとが用いられる。その結果、図5(c)に示すように、各被写体画像データ501〜503におけるレンズ収差による影響が少ない領域に該当する画像データと、1枚目、3枚目の被写体画像データ501、503のうち、2枚目の被写体画像データ502との継ぎ目の反対側の、レンズ収差の影響が少ない領域以外の領域に該当する画像データとを繋ぎ合わせたワイドパノラマ画像データが生成される。
制御部4は、パノラマ撮影モードを継続するか、終了するかの指示をユーザに入力させるための画面を表示部13に表示する。ステップS318において、制御部4は、パノラマ撮影モードを継続することが指示されたか、終了することが指示されたかを判定する。パノラマ撮影モードを継続することが指示された場合、処理はステップS301に戻り、再度パノラマ撮影モードが開始される。一方、パノラマ撮影モードを終了することが指示された場合、処理は通常撮影モードに移行する。
上述した実施形態においては、レンズ本体50の種類等に対応する、レンズによる収差の影響が少ない領域を使用して、パノラマ画像データを生成するようにしている。従って、本実施形態によれば、レンズによる収差の影響を補正することなく、画像データの繋ぎ目に違和感がないパノラマ画像データを生成することが可能となる。
なお、上述した実施形態は、本発明をデジタルカメラに適用した例について説明したが、本発明の実施形態の全てを説明したものではない。また、本実施形態において、従来のレンズにも対応できるように、レンズによる収差の影響が少ない領域情報をデジタルカメラ本体1のメモリ15に格納したが、これに限るものではない。新しいレンズにも対応できるようにレンズ本体50側のレンズメモリ53に領域情報を格納してもよいし、レンズ本体50及びデジタルカメラ本体1の双方に格納してもよい。また、本実施形態において、領域情報は、レンズによる収差の影響が少ない領域情報に該当する画像データのサイズを示しているが、被写体画像データ全体に対する、レンズによる収差の影響が少ない領域情報に該当する画像データの比率にしてもよい。
さらに、本実施形態においては、レンズ本体50が着脱可能な構成としたが、この限りではない。また、本実施形態において、画像データを繋ぎ合わせる方向を1枚目の画像データ撮影後にユーザに選択させるようにしたが、画像データを繋ぎ合わせる方向を1枚目の画像データ撮影前に選択されるようにしてもよい。また、例えば、2枚目の画像データは右方向に繋ぎ合わせ、3枚目の画像データは上方向に繋ぎ合わせ、4枚目の画像データは左方向に繋ぎ合わせるように、パノラマ撮影モードの途中で変更できるようにしてもよい。
さらに、ステップS306及びS312においては、被写体画像データの全部を記憶部12に保存させているが、被写体画像データのうち、パノラマ画像データの生成に使用される部分のみを記憶部12に保存させるようにしてもよい。これにより、記憶部12の容量消費を抑えることができる。なお、本処理は、記憶制御手段の処理例である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
1:デジタルカメラ本体、2:電源回路部、3:電池、4:制御部、5:レリーズスイッチ、6:操作部材、7:光学フィルタ、8:撮像素子、9:CDS/AGC、10:A/D変換回路、11:画像処理部、12:記憶部、13:表示部、14:TG/VDR、15:メモリ、50:レンズ本体、51:レンズ、52:レンズ制御部、53:レンズメモリ
Claims (8)
- 撮像手段と、
当該撮像装置に装着されているレンズに対応する、前記レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する取得手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データのうち、前記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する生成手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 前記取得手段は、前記レンズの種類、焦点距離、距離環の位置及び絞り値のうちの少なくとも何れか一つに対応する前記領域情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段により現在撮像されている画像データと、前記撮像手段により直前に撮像された画像データとをともに表示手段において表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記表示制御手段は、更に前記領域情報を前記表示手段において表示させることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記生成手段は、前記パノラマ画像データの両端に該当する画像データについては、前記領域情報に示される領域に該当する画像データとともに、前記領域情報に示される領域以外の領域に該当する画像データを用いて、前記パノラマ画像データを生成することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段により撮像された画像データのうち、前記生成手段により前記パノラマ画像データが生成される際に使用される部分のみを記憶手段に記憶させる記憶制御手段を更に有し、
前記生成手段は、前記記憶手段に記憶された画像データを用いて、前記パノラマ画像データを生成することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮像装置。 - 撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
当該撮像装置に装着されているレンズに対応する、前記レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する取得ステップと、
前記撮像手段により撮像された画像データのうち、前記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する生成ステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 撮像手段を有する撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
当該撮像装置に装着されているレンズに対応する、前記レンズによる収差の影響が少ない領域を示す領域情報を取得する取得ステップと、
前記撮像手段により撮像された画像データのうち、前記領域情報により示される領域に該当する画像データを用いて、パノラマ画像データを生成する生成ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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