JP2008109305A - 画像処理装置および画像処理装置の制御方法 - Google Patents

画像処理装置および画像処理装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替えて、画像処理の異なる複数毎の画像を生成する画像処理装置および画像処理装置の制御方法を提供する。
【解決手段】ユーザは幾つかある画像処理ブロックの中で、どの画像処理の画像処理パラメータを変更するかと、何枚の画像を生成するかを選択する。撮影シーンやISO感度情報から、画像処理パラメータ値の変更範囲を決定する。画像処理ブロックにて決定した画像処理パラメータ変更範囲と画像生成枚数から、1枚ごとに画像処理パラメータを等間隔ステップで変更して設定し、設定された画像処理パラメータで画像処理を実行し、画像生成枚数まで画像処理パラメータを変更しながら画像処理を繰り返し、生成した画像はSDRAM又は記録メディア、内蔵メモリに一時的なファイルとして保存する。
【選択図】図9

Description

本発明は、撮像装置の電子画像を画像処理する画像処理装置および画像処理装置の制御方法に関する。
近年、デジタルカメラなどの撮像装置で撮像した電子画像をコンピュータに回線を介してネットワーク接続されているスキャナ装置、デジタル複写機等の画像処理装置を利用して画像処理、画像生成等を行うケースがある。例えば、撮像装置のみで画像を処理するのでは、容量が大きい画像を処理しきれない場合である。撮像装置で撮像した画像を、別の画像処理装置によって処理する場合、ユーザは希望する画質を得たい場合、コンピュータからその画質にあった画像処理装置に対して、画像入出力や画像編集などの処理を行なう。
ユーザが使用するコンピュータのアプリケーションから要求するような画質を得るためには、入出力機器や蓄積画像の特性に合わせた詳細な画像処理制御が必要であり、システム構造が複雑化してしまっている傾向にある。
この傾向を防止するために、各々の画像処理装置の特性を生かし、各々の画像処理装置の高性能化、高精度化の要求が高まっており、それぞれに対応した画像処理パラメータで画像処理する装置が開発されてきた。次にその開示例を挙げる。
特許文献1では、原画像に対して複数の画像処理パラメータで画像を生成し、その画像の縮小画像の作成および表示を行い、縮小画像から1枚だけ利用者に選択させて最適の画像処理を見つける方法が開示されている。種類の異なるそれぞれの画像処理項目に対して効率よく画像処理パラメータを決定できるように考慮されている。
特許文献2では、複数の画像入力手段に対して画像入力特性情報を取り出し、保持している入力特性情報とユーザが希望する画質情報に基づいて、画像入力手段から入力される画像データに対して画像処理制御パラメータを設定するという方法が提案されている。
特開2005−258578号公報 特開2001−197315号公報
しかし特許文献1では、作成したフルサイズの画像と縮小画像の両方を保持しており、パソコンなど大量のメモリ容量を持つ画像処理装置では効果的であるが、デジタルカメラなどメモリ容量が限られる機器では実施が不可能である。
また、近年、CCDから出力されたままで画像処理を行っていない画像データ(以下、RAWデータ)を出力するデジタルカメラが多く出現している。RAWデータは、ユーザが任意に階調特性、色調、エッジ強調などを変更することができ、ユーザの趣向に応じた画像を得ることができるという利点がある。
一方でRAWデータはデータサイズが大きく、撮影したカメラでは現像できない場合も多く、パソコンなどに一旦取り込んでパソコン上のソフトウエアで現像するのが一般的であり、撮影したその場で画像編集ができないだけでなく、パソコンを所有していないと画像を見ることができない。また、撮影したカメラで現像できたとしても、カメラ上では予め設定された画像処理パラメータで画像処理を行うのみであり、画像処理パラメータをユーザが変更することができずRAWデータの利点を生かせていないという問題がある。
また、RAWデータ出力以外の画像出力においてもユーザが変更できる画像処理は、エッジ強調ならば『強い』、『普通』、『弱い』など選択肢が狭く、これらの設定もカメラメーカーが良いと考えた設定であってユーザにとっては好ましい設定であるとは言えない。
そこで本発明は、1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替えて、画像処理の異なる複数毎の画像を生成する画像処理装置および画像処理装置の制御方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替える切替手段と、前記切替手段により切り替えた等間隔の画像処理パラメータで処理したそれぞれの異なる画像を生成する画像生成手段とを有する画像処理装置であることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、前記画像生成手段によって得られた、異なる複数の画像処理ブロックの中からユーザにより、少なくとも1枚を任意に選択される画像処理ブロック選択手段と、前記画像処理ブロック選択手段でユーザにより選択された画像処理ブロックの画像処理パラメータを変更する変更手段とを有することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像処理装置において、前記変更手段により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影シーンに応じて設定する設定手段を有することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像処理装置において、前記設定手段は、前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影時のISO感度に応じて設定することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の画像処理装置において、前記変更手段により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像の中から、ユーザにより、任意の1枚の画像を選択する画像選択手段と、前記画像選択手段により選択された画像のみを記憶する選択画像記憶手段とを有することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の画像処理装置において、前記変更手段により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像を水平または垂直方向に並べて1枚の画像として作成する作成手段を有することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像処理装置において、前記作成手段により、複数枚の画像を1枚の画像として作成した各画像の、それぞれの1枚を拡大して確認する手段を有することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の画像処理装置において、前記画像選択手段により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータを記憶する画像処理パラメータ記憶手段を有することを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項5に記載の画像処理装置において、前記画像選択手段により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータの統計をとる統計手段と、前記統計手段で統計された結果に基づいて、選択された画像処理パラメータの頻度が高いものを優先的に使用する優先使用手段とを有することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の画像処理装置において、前記統計手段は、撮影シーンに応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項9に記載の画像処理装置において、前記統計手段は、撮影時のISO感度に応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項9に記載の画像処理装置において、前記統計手段は、ユーザ毎に統計をとることを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替える切替工程と、前記切替工程により切り替えた等間隔の画像処理パラメータで処理したそれぞれの異なる画像を生成する画像生成工程とを有する画像処理装置の制御方法であることを特徴とする。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の画像処理装置の制御方法において、前記画像生成工程によって得られた、異なる複数の画像処理ブロックの中からユーザにより、少なくとも1枚を任意に選択される画像処理ブロック選択工程と、前記画像処理ブロック選択工程でユーザにより選択された画像処理ブロックの画像処理パラメータを変更する変更工程とを有することを特徴とする。
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の画像処理装置の制御方法において、前記変更工程により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影シーンに応じて決定することを特徴とする。
請求項16に記載の発明は、請求項14に記載の画像処理装置の制御方法において、前記変更工程により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影時のISO感度に応じて決定することを特徴とする。
請求項17に記載の発明は、請求項14に記載の画像処理装置の制御方法において、前記変更工程により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像の中から、ユーザにより、任意の1枚の画像が選択される画像選択工程と、前記画像選択工程により選択された画像のみを記憶する選択画像記憶工程とを有することを特徴とする。
請求項18に記載の発明は、請求項14に記載の画像処理装置の制御方法において、前記変更工程により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像を水平または垂直方向に並べて1枚の画像として作成する作成工程を有することを特徴とする。
請求項19に記載の発明は、請求項18に記載の画像処理装置の制御方法において、前記作成工程により、複数枚の画像を1枚の画像として作成した各画像の、それぞれの1枚を拡大して確認することが可能であることを特徴とする。
請求項20に記載の発明は、請求項17に記載の画像処理装置の制御方法において、前記画像選択工程により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータを記憶する画像処理パラメータ記憶工程を有することを特徴とする。
請求項21に記載の発明は、請求項17に記載の画像処理装置の制御方法において、前記画像選択工程により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータの統計をとる統計工程と、前記統計工程で統計された結果に基づいて、選択された画像処理パラメータの頻度が高いものを優先的に使用する優先使用工程とを有することを特徴とする。
請求項22に記載の発明は、請求項21に記載の画像処理装置の制御方法において、前記統計工程は、撮影シーンに応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする。
請求項23に記載の発明は、請求項21に記載の画像処理装置の制御方法において、前記統計工程は、撮影時のISO感度に応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする。
請求項24に記載の発明は、請求項21に記載の画像処理装置の制御方法において、前記統計工程は、ユーザ毎に統計をとることを特徴とする。
本発明によれば、ユーザがより多くの画像処理を変更し、ユーザ好みの画像を提供する画像処理装置および画像処理装置の制御方法を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを使用するがこれに拘束されることはなく、容量の限界値が低いカメラ、大容量で使用できるカメラ等を問わない。
本実施形態のデジタルカメラについて図1、図2、図3を用いて説明する。図1は、本実施形態のデジタルカメラの斜視図を示す。図2は、本実施形態で使用するデジタルカメラの外観図であり、図3は、同デジタルカメラの制御系のブロック図である。
図2に示すように、デジタルカメラは、カメラ上面には、サブLCD1と、レリーズボタン2と、撮影/再生切り換えダイアル4とを有する。サブLCD1は、例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部である。また、カメラ正面には、ストロボ発光部3と、測距ユニット5と、リモコン受光部6と、鏡胴ユニット7と、光学ファインダ(正面)11とを有する。メモリカードスロットル1210は、メモリカード1211を挿入するスロットルであり、カメラ側面に設けてある。更に、カメラ裏面には、AFLED(オートフォーカスLED)8と、ストロボLED9と、LCDモニタ10と、光学ファインダ(裏面)11と、ズームボタン12と、電源スイッチ13と、操作部14とを有する。
図1、図2、図3に基づいてデジタルカメラの動作を説明する。図1、図2、図3において、ストロボ発光部3、ストロボ回路114は、自然光などの光が足りない場合に光量を補う装置である。暗い場所や被写体が暗い場合の撮影においては、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ104からストロボ回路114にストロボ発光信号を送信し、ストロボ回路114は、ストロボ発光部3を発光させ被写体を明るくする。
測距ユニット5は、カメラと被写体との距離を測る装置である。現在、デジタルカメラでは、撮像素子(CCD)に形成された像のコントラストを検出し、最もコントラストの高い位置にレンズを移動させてフォーカスを合わせるCCD−AF方式が用いられている。しかし、CCD−AF方式は、レンズを少しずつ動かしコントラストを探していくためフォーカス動作が遅いという問題があった。そこで、測距ユニット5を用いて被写体との距離情報を常に取得し、距離情報からレンズを一気に移動してフォーカス動作を高速化している。
鏡胴ユニット7は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ701と、ズーム駆動モータ711からなるズーム光学系711と、フォーカスレンズ702と、フォーカス駆動モータ712からなるフォーカス光学系72と、絞り703と、絞りモータ713からなる絞りユニット73と、メカシャッタ704と、メカシャッタモータ714からなるメカシャッタユニット74と、各モータを駆動するモータドライバ750とを有する。そして、モータドライバ750は、リモコン受光部6入力や操作部Keyユニット(SW1〜SW13)の操作入力に基づく、後述するディジタルスチルカメラプロセッサ104内にあるCPUブロック1043からの駆動指令により駆動制御される。ROM108には、CPUブロック1043にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。
このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記CPUブロック1043はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、RAM104、及び後述するディジタルスチルカメラプロセッサ104内にあるLocal SRAM1044に保存する。ROM108に書き換え可能なフラッシュROMを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のVerUpが容易に行える。
CCD101は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であり、F/E(フロントエンド)−IC102は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うCDS1021、利得調整を行うAGC1022、ディジタル信号変換を行うA/D1023)、CCD1信号処理ブロック1041より、垂直同期信号(以下、VDと記す。)、水平同期信号(以下、HDと記す。)を供給され、CPUブロック1043によって制御されるCCD101、及びF/E−IC102の駆動タイミング信号を発生するTG1024を有する。
ディジタルスチルカメラプロセッサ104は、CCD101よりF/E−IC102の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、又、前述したように、VD信号、HD信号を供給するCCD1信号処理ブロック1041と、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行うCCD2信号処理ブロック1042と、前述した装置各部の動作を制御するCPUブロック1043と、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に、保存するLocal SRAM1044と、パソコンなどの外部機器とUSB通信を行うUSBブロック1045と、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック1046と、JPEG圧縮・伸張を行うJPEG CODECブロック1047と、画像データのサイズを補間処理により拡大/縮小するRESIZEブロック1048と、画像データを液晶モニタやTVなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するTV信号表示ブロック1049と、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードコントローラブロック1040とを有する。
SDRAM103は、前述したディジタルスチルカメラプロセッサ104で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、CCD101から、F/E−IC102を経由して取りこんで、CCD1信号処理ブロック1041でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「RAW−RGB画像データ」やCCD2信号処理ブロック1042で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「YUV画像データ」、JPEG CODECブロック1047で、JPEG圧縮された「JPEG画像データ」などである。
メモリカードスロットル121は、着脱可能なメモリカードを装着するためのスロットルである。内蔵メモリ120は、前述したメモリカードスロットル121にメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。LCDドライバ117は、後述するLCDモニタ10に駆動するドライブ回路であり、TV信号表示ブロック1049から出力されたビデオ信号を、LCDモニタ10に表示するための信号に変換する機能も有している。
LCDモニタ10は、撮影前に被写体の状態を監視する、撮影した画像を確認する、メモリカードや前述した内臓メモリ120に記録した画像データを表示する、などを行うためのモニタである。ビデオAMP118は、TV信号表示ブロック1049から出力されたビデオ信号を、75Ωインピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック119は、TVなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。
USBコネクタ122は、パソコンなどの外部機器とUSB接続を行う為のコネクタである。シリアルドライバ回路1231は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック1046の出力信号を電圧変換するための回路であり、RS−232Cコネクタは、パソコンなどの外部機器とシリアル接続を行う為のコネクタである。
SUB−CPU109は、ROM・RAMをワンチップに内臓したCPUであり、操作Keyユニット(SW1〜13)やリモコン受光部6の出力信号をユーザの操作情報として、前述したCPUブロック1043に出力したり、前述したCPUブロック1043より出力されるカメラの状態を、後述するサブLCD1、AF LED8、ストロボLED9、ブザー113の制御信号に変換して、出力する。サブLCD1は、例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部であり、LCDドライバ111は、前述したSUB−CPU109の出力信号より、前述したサブLCD1を駆動するためのドライブ回路である。
AF LED8は、撮影時の合焦状態を表示するためのLEDであり、ストロボLED9は、ストロボ充電状態を表すためのLEDである。尚、このAF LED8とストロボLED9を、メモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用しても良い。操作Keyユニット(SW1〜13)は、ユーザが操作するKey回路であり、リモコン受光部6は、ユーザが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。
音声記録ユニット115は、ユーザが音声信号を入力するマイク1153、入力された音声信号を増幅するマイクAMP1152、増幅された音声信号を記録する音声記録回路1153からなる。音声再生ユニット116は、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路1161、変換された音声信号を増幅し、スピーカーを駆動するためのオーディオAMP1162、音声信号を出力するスピーカー1163からなる。
本実施形態では、上述のように構成されたデジタルカメラの画像処理について図4から図8と図15を用いて説明する。図4は、本実施形態のデジタルカメラの基本的な画像処理フローチャートを示す。図5は、本実施形態におけるデジタルカメラのガンマ補正処理のグラフを示し、(a)は、ガンマ補正曲線の一例を示し、(b)は、出力装置の特性を示す。図6は、本実施形態におけるデジタルカメラのCCDベイヤー配列を示す。図7は、本実施形態におけるデジタルカメラの色補正処理の説明を示す。図8は、本実施形態におけるデジタルカメラのエッジ強調処理の説明を示す。図15は、本実施形態におけるデジタルカメラのフィルタについての説明を示し、(a)は、LPF例(3×3フィルタ)を示し、(b)は、エッジ抽出フィルタ例(5×5フィルタ)を示す。
<画像処理の流れ>
図4に示す画像処理は、図3のCCD1信号処理ブロック及びCCD2信号処理ブロック内に含まれる。CCDから出力される信号を1画素毎にサンプリングしA/D変換したものを画像処理されていない段階であるため一般的にRAWデータと呼び、画像処理部に入力するデータはこのRAWデータである。図4に示すように、このRAWデータに様々な処理を施す。その処理について次に詳細に説明する。
<ホワイトバランス(WB)処理>
被写体からの光量を蓄積するCCDのフォトダイオード上には1画素1画素にRED、GREEN、BLUEのいずれか1色のカラーフィルタが貼付されているが、フィルタの色によって透過する光量が変わってくるためフォトダイオードに蓄積される電荷量が異なっている。最も感度が高いのはGREENで、REDとBLUEはGREENと比較すると感度が低く約半分程度である。ホワイトバランス(WB)処理では、これらの感度差を補い、撮影画像の中の白色を白く見せるために、RとBにゲインを掛ける処理を行う。また、物の色は光源色(例えば、太陽光、蛍光灯など)によって変わってくるため、光源が変わっても白色を白く見せるようにRとBのゲインを変更し、制御する機能を有している。
<ガンマ(γ)補正処理>
図5(a)はγ補正の曲線の一例を示すものである。横軸に入力信号、縦軸に出力信号を示しており、非線形な入出力変換を行う。一般的にLCDやCRTなどの出力装置では、図5(b)に示すように入力に対して出力は非線形な特性で出力される。このような非線形な出力の場合、明るさに階調性がなく、また画像が暗くなるため人は正しく画像を見ることができない。そこで、出力装置の特性を考慮して、出力が線形性を保つように予め入力信号に処理を行うのがガンマ補正処理である。
<補間処理>
図6に示すようにCCDではベイヤー配列と呼ばれる配列で、1画素にRED、GREEN、BLUEのいずれか1色のカラーフィルタが貼付されており、RAWデータは1画素に1色の情報しかない。しかし、RAWデータから画像として見るためには、1画素にRED、GREEN、BLUEの3色の情報が必要であり、足りない2色を補うために周辺の画素から補間する補間処理を行う。
<YUV変換処理>
RAWデータの段階では、RED、GREEN、BLUEの3色によるRGBデータ形式であるが、YUV変換では輝度信号Yと色差信号UVのYUVデータ形式に変換を行う。デジタルカメラ等で一般的に用いられるファイル形式のJPEG画像では、YUVデータから画像が作成されるため、RGBデータをYUVデータに変換する。変換式は、以下の通りである。
Y = 0.299xR + 0.587xG + 0.114xB
U = 0.701xR − 0.587xG − 0.114xB
V = −0.299xR − 0.587xG + 0.886xB
<色補正処理>
色補正では、彩度設定、色相設定、部分的な色相変更設定、色抑圧設定などある。彩度設定は色の濃さを決定するパラメータ設定であり、図7はUV色空間を示すものであるが、例えば、第2象限でREDの色に対して原点からREDのドットまでのベクトルの長さが長い程色の濃さは濃くなる。次に色相設定では、色合いを決定するパラメータである。例えば、図7の第3象限でGREENの色に対してベクトルの長さが同じであってもベクトルの向きが異なると色合いは変わってくる。
部分的な色相変更設定では、図7の第4象限に示すように部分的な色領域を回転させる設定である。彩度が強いと色が濃くなる一方で色ノイズが強くなる傾向にある。そこで色抑圧設定では、例えば輝度信号に対してしきい値を設け、しきい値よりも低い又は高い領域に対して彩度を抑えることにより色ノイズを抑える制御を行う。
<エッジ強調処理>
エッジ強調処理とは、図8に示すように画像の輝度(Y)信号からエッジ部分を抽出するエッジ抽出フィルタ15と、エッジ抽出フィルタ15により抽出されたエッジに対してゲインを掛けるゲイン乗算部16と、エッジ抽出と並行して画像のノイズを除去するLPF(ローパスフィルタ)17と、ゲイン乗算後のエッジ抽出データとLPF処理後の画像データを加算するデータ加算部18からなる。
エッジ抽出フィルタ15およびLPF17は、図15に示すように3×3や5×5のフィルタであり、エッジ抽出フィルタ15はフィルタ係数の合計が0となり、LPF17はフィルタ係数の合計が1となるのが特徴である。エッジ抽出フィルタ15のフィルタ係数によりエッジの検出方向やエッジの抽出量が変わるため重要なパラメータである。LPF17のフィルタ係数では、周辺画素と注目画素の平均により画像を平滑化させてノイズを減らしているが、LPF17を強く掛けるとノイズは少なくなる一方で、平滑化により細かな部分が潰れてしまい解像度が失われる傾向にある。
ゲイン乗算部16では、エッジ抽出フィルタ15により抽出されたエッジに対しゲインを乗算してエッジ量を調整する機能がある。ゲインが大きい場合にはエッジが強くなり、ゲインが小さい場合にはエッジが弱くなる。また、エッジ量にリミットを設けて、ゲイン乗算によりエッジ量が大きくなりエッジ量がリミットに達した場合にはエッジ量をクリップする機能もゲイン乗算部16に有する。
データ加算部18では、エッジ抽出フィルタ15により抽出されゲインを乗算されたエッジ成分と、LPF17によりノイズ除去されたベース画像成分とを加算する機能を有する。また、加算時にはエッジ成分とベース画像成分の加算比率を変更できる機能を有する。これにより、エッジ成分の加算比率によりエッジ強調レベルを変更することができる。
<その他の処理>
画像処理には、その他に保存する画像サイズに変更するリサイズ処理、情報量を圧縮するJPEG圧縮処理などがある。
上述のような画像処理ブロックを持つデジタルカメラについて、本発明の好適な実施形態を具体的に説明する。
<具体的な実施形態1>
本実施形態のデジタルカメラの具体的な実施形態について図9、図10、図11を用いて説明する。図9は、本実施形態のデジタルカメラの第1フローチャートを示す。図10は、本実施形態のデジタルカメラの画像処理ブロック選択の一例を示す。図11は、本実施形態におけるデジタルカメラの画像処理パラメータを示す図であり、(a)は、画像処理パラメータ変更範囲を示す。(b)は、画像処理パラメータ設定の一例を示す。
まず最初に、ユーザは画像データの画像処理を連続的に変更するモード(以下、連続画像処理モード)を選択する(ステップS201)。連続画像処理モードの選択は、専用の選択スイッチをハード的に設けてもよいし、ソフト的にカメラのメニューの中からモード選択するようにしてもよい。連続画像処理モードが選択されると、次に幾つかある画像処理ブロックの中で、どの画像処理の画像処理パラメータを変更するかの選択を行う(ステップS202)。選択には、例えば図10のようにOSD(On the Screen Design)でLCD上に選択する画像処理ブロック名を表示し、操作キーでユーザにより選択できるようにする。この場合、図10では色補正の画像処理ブロックが選択された。
次に、画像処理を変更して画像処理を行うときに何枚の画像を生成するか(何通りの画像処理の異なる画像を生成するか)を選択する(ステップS203)。これにより、画像生成される枚数が決定する。画像生成枚数の選択には、図9と同様にLCD上に生成枚数を表示して操作キーで選択してもよいし、操作キーで直接数字を入力するようにしてもよい。次に、画像処理を行う画像データの選択を行うが、カメラ撮影による画像データを使用する場合はRAWデータの状態で一旦SDRAMに画像を記録しておき、その画像データを使用する。予め撮影したRAWデータを使用する場合には、記録メディアかあるいは内蔵メモリに格納しておき、画像データ選択では、それらの画像データのファイル名を表示し操作キーを用いてユーザはファイルを選択する。ファイルが選択されると、デジタルカメラは、画像データをSDRAMにロードする(ステップS204)。
次に、画像データのロード時に撮影シーン或いは、ISO感度の情報を読み出す(ステップS205)。この時、画像データには、撮影シーンやISO感度の情報が予め画像ヘッダ部分に記録されているとする。
撮影シーンについては、デジタルカメラにあるシーンモードなどでユーザが選択したシーンの情報を使用する。ISO感度については、撮影時のISO感度情報を画像ヘッダ部分に記録しておく。
次に、撮影シーンやISO感度情報から、画像処理パラメータ値の変更範囲を決定する(ステップS206)。図11(a)は、ある画像処理ブロックの画像処理パラメータの可変範囲に対して、シーンモード(撮影シーン)に応じて画像処理パラメータの変更範囲を制限していることを示すものである。例えば、ポートレート撮影で顔などにエッジ強調を強く掛けたり、ISO感度の高いノイズの多い画像に強いエッジ強調を掛けたりといった処理は通常行わない。画像処理パラメータの可変範囲全てで画像処理を行うと、このような通常想定しない画像処理も行うことなり、必要としない画像が生成されるだけでなく、処理時間も掛かってしまう。よって、撮影シーンやISO感度に応じて画像処理パラメータの変更範囲を制限するのは、不要な画像生成の回避と処理の効率化を目的としている。
次に、画像処理パラメータ設定を行う(ステップS207)。画像処理パラメータ設定では、前ブロックにて決定した画像処理パラメータ変更範囲と画像生成枚数から、1枚ごとに画像処理パラメータを等間隔ステップで変更して設定する。例えば、画像生成枚数が7枚のときは、画像処理パラメータ変更範囲を図11(b)のように6等分し、1枚目はポイント1の画像処理パラメータを設定し、2枚目ではポイント2の画像処理パラメータを、n枚目(nは整数)はポイントnの画像処理パラメータを設定するというように、画像処理パラメータを設定する。そして設定された画像処理パラメータで画像処理を実行する(ステップS208)。その後、画像生成枚数終了したかどうか判断する(ステップS209)。画像生成枚数が終了していない場合(ステップS209/NO)、画像生成枚数まで画像処理パラメータを変更しながら画像処理を繰り返し、生成した画像はSDRAM又は記録メディア、内蔵メモリに一時的なファイルとして保存する。
所定の画像生成枚数を終了したら(ステップS209/YES)、生成された画像に対して、ユーザは再生画面で画像を確認し、好みの画像を操作キーを使って1枚だけ選択する(ステップS210)。選択された画像については記録メディアに保存し(ステップS211)、それ以外の画像についてはSDRAM、記録メディア、内蔵メモリから消去する(ステップS212)。
<具体的な実施形態2>
次に、本実施形態のデジタルカメラを使用した具体的な第2の実施形態について図12を用いて説明する。図12は、本実施形態のデジタルカメラの具体的な第2の実施形態を示す。
実施形態1の場合、生成した画像をメモリに全て保存しており、大量のメモリ容量を必要とし効率的とは言えない。そこで本実施形態では、メモリを効率的に使用しユーザが画像を容易に選択できる方法を提案する。
実施形態1と同じく、ユーザにより、連続画像処理モードを選択されると(ステップS301)、次に幾つかある画像処理ブロックの中で、どの画像処理の画像処理パラメータを変更するかの選択を行う(ステップS302)。次に、画像処理を変更して画像処理を行うときに何枚の画像を生成するかの画像生成枚数を選択する(ステップS303)。画像データ選択では、それらの画像データのファイル名を表示し操作キーを用いてユーザは画像データ選択と取り込みを行う(ステップS304)。次に、画像データのロード時に撮影シーン或いは、ISO感度の情報を読み出す、撮影シーン判別/ISO感度判別を行う(ステップS305)。次に、撮影シーンやISO感度情報から、画像処理パラメータ値の変更範囲を決定する(ステップS306)。次に、画像処理パラメータ設定を行う(ステップS307)。その後、設定された画像処理パラメータで画像処理を実行する(ステップS308)。そして、画像縮小処理を行なう(ステップS309)。その後、画像生成枚数終了したかどうか判断する(ステップS310)。画像生成枚数が終了していない場合(ステップS310/NO)、画像生成枚数まで画像処理パラメータを変更しながら画像処理を繰り返し、生成した画像はSDRAM又は記録メディア、内蔵メモリに一時的なファイルとして保存する。
所定の画像生成枚数分の処理を終了したら(ステップS310/YES)、生成された画像に1枚化処理を施す(ステップS311)。その後、ユーザが画像選択を行う(ステップS312)。選択された画像については記録メディアに保存し(ステップS313)、それ以外の画像についてはSDRAM、記録メディア、内蔵メモリから消去する(ステップS314)。
画像処理パラメータを変更した場合に、その変化を確認するのにフルサイズの画像を保持しておく必要はない。特に、色調や階調特性では画像サイズを縮小させてもユーザはその違いを認識することは可能である。
そこで本実施形態では画像サイズを縮小させ、さらに生成した画像を1枚の画像にすることを特徴とする。上述したように、もしくは図に示すように、図12に示す本実施形態の第2のフローは、図9に示す実施形態1の第1のフローから、画像処理実行後に画像縮小処理と、生成画像の1枚化処理とが追加されている。
画像縮小処理では、例えば600万画素サイズの画像であってもVGAサイズ(640×480)程度まで水平及び垂直の画素を間引いて画像サイズを縮小し、縮小した画像をSDRAMに記録する。
<複数画像を1枚にする方法>
複数画像枚数を1枚にする方法を図13を用いて説明する。図13は、本実施形態におけるデジタルカメラの複数画像を一枚にする例を示し、(a)は、横方向に順次する例を示し、(b)は、縦方向に順次する例を示す。
生成画像の1枚化処理では、VGAサイズに縮小された画像を図13に示すように水平方向と垂直方向に並べてつなぎ合わせて1枚の画像にする。画像を並べる順序は図13(a)のように横方向に順番に並べてもよいし、図13(b)のように縦方向に順番に並べてもよい。図13では16枚の画像を1枚としているが、その他にも4枚、9枚、25枚など画像縮小のサイズを変更することにより組み合わせは無数にあり、画像生成枚数選択時に何枚の画像を用いて1枚にするかを選択するステップを設けてもよい。また、画像処理により生成した画像枚数では1枚の画像を生成するのに足りない場合であっても足りない部分はグレー画像などダミーの画像を配置して画像を生成する。
<それぞれの画像の拡大方法>
それぞれの画像の拡大方法を図14を用いて説明する、図14は、本実施形態におけるデジタルカメラの画像選択と画像拡大の一例を示し、(a)は、画像選択を示し、(b)は、画像拡大を示す。
画像処理パラメータの異なる複数枚の画像を1枚の画像にすることにより、ユーザは画像処理の異なる複数枚の画像を一目で確認することができ、画像処理の違いを比較することも可能となる。さらに、図14(a)のように画像選択の矩形エリアを設けて操作キーで矩形エリアを移動できるようにし、図14(b)のように矩形エリアにより選択した画像を拡大するように制御を行ってもよい。拡大することにより、画像の細部を確認することが可能となる。
<画像の選択方法>
ユーザの好みの画像処理画像の選択方法は、複数枚の画像を1枚にして表示した状態からユーザは操作キーを用いて矩形エリアを移動させ、好みの画像処理の画像の部分で同じく操作キーの決定ボタンを使用して決定をする。画像が決定されると、カメラは決定したパラメータで画像データを再度画像処理しフルサイズでの画像を作成する。また、画像選択用に表示していた複数枚の画像を1枚にした画像を保存するか、消去するかについてはユーザが選択にするとよい。保存を選択した場合は記録メディアに保存し、消去を選択した場合はSDRAM、記録メディア、内蔵メモリから消去する。
<パラメータの統計>
ユーザが選択する好みの画像処理の画像は、その人の趣向であり人それぞれであるが、同一人物であれば選択する画像の傾向は大きく変わることはない。よって、ユーザが選択する画像の傾向を把握すれば、そのユーザが好みの画像処理を常にカメラは提供することが可能となる。本実施形態では、画像を選択する傾向の把握をユーザが選択する画像の統計を取ることで実現する。
<具体的な統計の取り方>
具体的な統計の取り方は、例えば、16枚の画像処理の異なる画像からユーザが選択した画像処理の回数の統計をとる。更に統計の結果を利用して、選択頻度の高いものから画像を並び替えてユーザに選択させるようにしてもよいし、全く選択されないものはある所定の回数選択されなかった場合、選択候補から除外するようにしてもよい。
<撮影シーン、ISO感度ごとの統計>
良い画像を得るには撮影シーンやISO感度に応じて画像処理を変えることが必要であり、最近のカメラではシーンモードと称して撮影シーンをユーザに選択させて撮影させたり、ISO感度選択でISO感度を固定にした状態で撮影させたりして画像処理を変えているものが多くある。例えば、シーンモードでは、風景ではより解像感を出すためにエッジ強調を強めたり、ポートレートでは肌の荒れを目立たなくするために下地のノイズを潰してエッジ強調を弱めたり、ISO感度では、高感度になるにつれてエッジ強調を弱めてノイズを目立たなくしたりと画像処理を変更している。
統計の取り方として、撮影条件など関係なくユーザが選択する画像処理の統計をそのまま取得してもよいが、撮影シーンやISO感度など画像処理の変更が必要である条件ごとに細かく統計を取ることで、よりユーザが望む画像を得ることが可能となる。撮影シーンでは、ユーザが予めシーンモードで撮影シーンを選択し、その情報を画像データのヘッダ部分に情報として持たせておいてもよいし、フォーカス位置やフラッシュのオン/オフ、肌色検出や葉っぱの緑色検出など以下詳細は略すが、シーン判別機能を利用してシーンを判別しシーン毎に統計を取得する。そして、次回の同様のシーンでの撮影時に統計結果をヒストグラムなどでアドバイス的に表示したりすると撮影時の画像処理技術が向上する。ISO感度では、撮影時のISO感度情報を画像データのヘッダ部分に記録しておき、その情報を利用すればよい。
<ユーザごとの統計>
カメラは1人で使う場合もあれば、複数の人数で使用する場合もあり、ユーザが異なれば趣向も変わってくるため、上記の統計取得はユーザ毎に個別に取得する。現在どのユーザが使用しているかは、カメラ起動時にユーザ選択画面を表示してユーザにカメラ使用者を選択させたり、あるいは人物を判定する機能をカメラに持たせ、カメラが今誰が使用しているかを認識させる方法でもよい。人物を判定する機能とは、例えば、予め使用する人をカメラに登録しておき、指紋認識装置や使用者の顔を撮影して顔の特徴で認識する顔認識により使用者を特定する機能である。カメラは起動時に使用者を認識すると、特定した使用者で統計を開始する。カメラ駆動時に取得した統計データは、カメラの電源オフ時に内蔵メモリなどに格納し、次回同一の使用者がカメラを使用するときに引き続き統計を再開できるようにする。これにより、カメラを使用すれば使用するほど、ユーザの好みを的確に反映した画像を取得することができるようになる。また、他のユーザとの統計の違いなども表示できるようにすると、自分と他人との趣向の違いを認識することも可能となる。
従来はRAWデータを現像する場合、パソコンが必要なだけでなくパソコンにデータを取り込む必要があり手間であったが、本実施形態によって、撮影したカメラで撮ったその場で画像処理パラメータを変更してRAWデータ現像ができるだけでなく、画像処理の異なる複数枚の画像を1枚にすることで簡単に画像選択ができ、ユーザの好みの画像を選択することが可能である。さらに、選択した画像以外の画像を保存しないことで、記録メディアに同じ構図の画像が大量に保存され、記録メディアの残容量が足りなくなる心配も発生しない。
本実施形態におけるデジタルカメラの斜視図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの概観図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの内部構造を示すブロック図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの基本的な画像処理のフローチャート図である。 本実施形態におけるデジタルカメラのガンマ補正処理のグラフである。(a)は、ガンマ補正曲線の一例を示し、(b)は、出力装置の特性を示す。 本実施形態におけるデジタルカメラのCCDベイヤー配列を示す図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの色補正処理の説明を示す図である。 本実施形態におけるデジタルカメラのエッジ強調処理の説明を示す図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの画像処理の第1フローチャート図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの画像処理ブロック選択の一例を示す図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの画像処理パラメータを示す図であり、(a)は、画像処理パラメータ変更範囲を示す図である。(b)は、画像処理パラメータ設定の一例を示す図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの画像処理の第2フローチャート図である。 本実施形態におけるデジタルカメラの複数画像を一枚にする例を示す図である。(a)は、横方向に順次する例を示し、(b)は、縦方向に順次する例を示す。 本実施形態におけるデジタルカメラの画像選択と画像拡大の一例を示す図である。(a)は、画像選択を示し、(b)は、画像拡大を示す。 本実施形態におけるデジタルカメラのフィルタの説明を示す図であり、(a)は、LPF例を示し、(b)は、エッジ抽出フィルタ例を示す。
符号の説明
1 サブLCD
2 レリーズボタン
3 ストロボ発光部
4 再生切り替えダイアル
5 測距ユニット
6 リモコン受光部
7 鏡胴ユニット
8 AFLED
9 ストロボLED
10 LCDモニタ
11 光学ファインダ
12 ズームボタン
13 電源スイッチ
14 操作部
15 エッジ抽出フィルタ
16 ゲイン乗算部
17 LPF
18 データ加算部

Claims (24)

  1. 1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替える切替手段と、
    前記切替手段により切り替えた等間隔の画像処理パラメータで処理したそれぞれの異なる画像を生成する画像生成手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記画像生成手段によって得られた、異なる複数の画像処理ブロックの中からユーザにより、少なくとも1枚を任意に選択される画像処理ブロック選択手段と、
    前記画像処理ブロック選択手段でユーザにより選択された画像処理ブロックの画像処理パラメータを変更する変更手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記変更手段により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影シーンに応じて設定する設定手段を有することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記設定手段は、前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影時のISO感度に応じて設定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 前記変更手段により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像の中から、ユーザにより、任意の1枚の画像を選択する画像選択手段と、
    前記画像選択手段により選択された画像のみを記憶する選択画像記憶手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  6. 前記変更手段により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像を水平または垂直方向に並べて1枚の画像として作成する作成手段を有することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  7. 前記作成手段により、複数枚の画像を1枚の画像として作成した各画像の、それぞれの1枚を拡大して確認する手段を有することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記画像選択手段により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータを記憶する画像処理パラメータ記憶手段を有することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  9. 前記画像選択手段により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータの統計をとる統計手段と、
    前記統計手段で統計された結果に基づいて、選択された画像処理パラメータの頻度が高いものを優先的に使用する優先使用手段とを有することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  10. 前記統計手段は、撮影シーンに応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  11. 前記統計手段は、撮影時のISO感度に応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  12. 前記統計手段は、ユーザ毎に統計をとることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  13. 1枚の画像データに対して、画像処理パラメータを等間隔で切り替える切替工程と、
    前記切替工程により切り替えた等間隔の画像処理パラメータで処理したそれぞれの異なる画像を生成する画像生成工程とを有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
  14. 前記画像生成工程によって得られた、異なる複数の画像処理ブロックの中からユーザにより、少なくとも1枚を任意に選択される画像処理ブロック選択工程と、
    前記画像処理ブロック選択工程でユーザにより選択された画像処理ブロックの画像処理パラメータを変更する変更工程とを有することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置の制御方法。
  15. 前記変更工程により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影シーンに応じて決定することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置の制御方法。
  16. 前記変更工程により変更する前記画像処理パラメータの変更範囲を、撮影時のISO感度に応じて決定することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置の制御方法。
  17. 前記変更工程により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像の中から、ユーザにより、任意の1枚の画像が選択される画像選択工程と、
    前記画像選択工程により選択された画像のみを記憶する選択画像記憶工程とを有することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置の制御方法。
  18. 前記変更工程により前記画像処理パラメータを変更し、作成された複数枚の画像を水平または垂直方向に並べて1枚の画像として作成する作成工程を有することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置の制御方法。
  19. 前記作成工程により、複数枚の画像を1枚の画像として作成した各画像の、それぞれの1枚を拡大して確認することが可能であることを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置の制御方法。
  20. 前記画像選択工程により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータを記憶する画像処理パラメータ記憶工程を有することを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置の制御方法。
  21. 前記画像選択工程により前記ユーザが選択した画像の画像処理パラメータの統計をとる統計工程と、
    前記統計工程で統計された結果に基づいて、選択された画像処理パラメータの頻度が高いものを優先的に使用する優先使用工程とを有することを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置の制御方法。
  22. 前記統計工程は、撮影シーンに応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする請求項21に記載の画像処理装置の制御方法。
  23. 前記統計工程は、撮影時のISO感度に応じて前記画像処理パラメータの統計をとることを特徴とする請求項21に記載の画像処理装置の制御方法。
  24. 前記統計工程は、ユーザ毎に統計をとることを特徴とする請求項21に記載の画像処理装置の制御方法。
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