JP2011109551A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】識別対象とする顔の登録をより効率的に行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる撮像装置は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、画像データを表示する表示手段と、画像データから顔の特徴を示す特徴量情報を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された特徴量情報を記憶する記憶手段と、画像データが表示手段に表示されている時間に基づいて、画像データに含まれる顔の特徴量情報を識別対象として記憶手段に記憶する制御手段と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は撮像装置に関し、特に、顔識別機能を有する撮像装置に関する。
特許文献1は、記録時または再生時に手動で識別対象とする顔を登録する電子カメラを開示する。また、自動で識別対象とする顔を登録する電子カメラも提案されている。
特開2007−150601号公報
しかしながら、上記従来の電子カメラにおいて、識別対象とする顔を再生時に自動的に登録する方法では、全ての顔データが登録されてしまう。したがって内部のメモリ容量に制限がある電子カメラにおいて、使用者は登録された顔データから不要なものを削除する等の煩雑な作業を頻繁に行わなければならないという課題があった。
本発明は、識別対象とする顔の登録をより効率的に行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、画像データを表示する表示手段と、画像データから顔の特徴を示す特徴量情報を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された特徴量情報を記憶する記憶手段と、画像データが表示手段に表示されている時間に基づいて、画像データに含まれる顔の特徴量情報を識別対象として記憶手段に記憶する制御手段と、を備える。
本発明によれば、識別対象とする顔の登録をより効率的に行うことができる撮像装置を提供することができる。
実施の形態1にかかるデジタルカメラ100のブロック図 識別対象とする顔を自動で登録する方法を説明するためのフローチャート 顔識別機能を使った撮影の例を説明するための模式図 識別対象を自動で登録する方法を説明するための模式図 識別対象の登録をするか否かの選択を使用者に促す表示を示す模式図
〔1.実施の形態1〕
〔1−1.概要〕
本実施の形態にかかるデジタルカメラ100は、被写体の顔を識別することができる。使用者は、識別対象とする被写体の顔をデジタルカメラ100に登録することができる。デジタルカメラ100は、予め登録されている顔を識別することができる。
本発明は、事前に登録されている被写体の顔を識別することができる撮像装置において、識別対象とする顔の登録を効率的に行うことができる撮像装置を提供するためになされた発明である。
〔1−2.構成〕
〔1−2−1.電気的構成〕
本実施の形態にかかるデジタルカメラ100の電気的構成について図1を用いて説明する。図1は、デジタルカメラ100の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ100は、1又は複数のレンズからなる光学系110により形成された被写体像をCCDイメージセンサー140で撮像する。CCDイメージセンサー140で生成された画像データは、画像処理部160で各種処理が施され、メモリカード200に格納される。以下、デジタルカメラ100の構成を詳細に説明する。
光学系110は、ズームレンズやフォーカスレンズから構成される。ズームレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像の拡大、縮小をすることができる。また、フォーカスレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像のピントを調整することができる。
レンズ駆動部120は、光学系110に含まれる各種レンズを駆動する。例えばズームレンズを駆動するズームモータや、フォーカスレンズを駆動するフォーカスモータがこれにあたる。
絞り300は、使用者の設定に応じて若しくは自動で、開口部の大きさを調整し、透過する光の量を調整する。
シャッター130は、CCDイメージセンサー140に透過させる光を遮光するための手段である。
CCDイメージセンサー140は、光学系110で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。CCDイメージセンサー140は、露光、転送、電子シャッターなどの各種動作を行う。
A/Dコンバータ150は、CCDイメージセンサー140で生成されたアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。
画像処理部160は、CCDイメージセンサー140で生成された画像データに対して各種処理を施す。画像処理部160は、CCDイメージセンサー140で生成された画像データに対して処理を施し、表示モニタ220に表示するための画像データを生成したり、メモリカード200に格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部160は、CCDイメージセンサー140で生成された画像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部160は、CCDイメージセンサー140で生成された画像データに対して、JPEG規格に準拠した圧縮形式等により画像データを圧縮する。画像処理部160は、DSPやマイコンなどで実現可能である。
コントローラー180は、全体を制御する制御手段である。また、コントローラー180は、画像処理部160で生成された画像データが示す画像のうちの顔を検出することができる。具体的には、内部メモリ240は、標準的な人物等の顔における目の位置、鼻の位置、口の位置等を記憶している。コントローラー180は、画像処理部160で生成された画像データが示す画像のうち、内部メモリ240に記憶されている目、鼻、口等の位置関係と類似する位置関係を有する部分があるかを判断する。類似する位置関係を有する部分があると判断すると、コントローラー180は、その部分を中心とする一定の範囲を顔として検出する。また、コントローラー180は、画像処理部160で生成された画像データが示す被写体の顔が内部メモリ240に事前に登録されている顔と同一の顔か否かの識別をすることができる。具体的には、コントローラー180は、画像処理部160で生成された画像データが示す画像のうちの顔を検出する。コントローラー180は、顔を検出した際に、その顔のうちの目、鼻、口の位置関係等から顔の特徴を示す特徴量情報を抽出する。顔の特徴量情報を抽出すると、コントローラー180は、抽出した特徴量情報が内部メモリ240に事前に登録されている顔の特徴量情報と類似しているかを判断する。類似していると判断すると、コントローラー180は、検出した顔が内部メモリ240に事前に登録されている顔と同一の顔であると識別する。一方、類似していないと判断すると、コントローラー180は、検出した顔が内部メモリ240に事前に登録されている顔とは別の顔であると識別する。コントローラー180は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー180は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー180は、マイコンなどで実現できる。
バッファ170は、画像処理部160及びコントローラー180のワークメモリとして機能する。バッファ170は、例えば、DRAM、強誘電体メモリなどで実現できる。
カードスロット190は、メモリカード200を着脱可能である。カードスロット190は、機械的及び電気的にメモリカード200と接続可能である。メモリカード200は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、画像処理部160で生成された画像ファイル等のデータを格納可能である。
内部メモリ240は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ240は、デジタルカメラ100全体を制御するための制御プログラムや、顔検出に用いられる標準的な顔の目、鼻、口の位置関係に関する情報や、顔を識別するために事前に登録する顔に関する情報等を記憶している。
操作部材210は、使用者からの操作を受け付けるユーザーインターフェースの総称である。例えば、使用者からの操作を受け付ける十字キーや決定釦等がこれにあたる。
表示モニタ220は、CCDイメージセンサー140で生成した画像データ(スルー画像)や、メモリカード200から読み出した画像データを表示可能である。また、表示モニタ220は、デジタルカメラ100の各種設定を行うための各種メニュー画面等も表示可能である。
〔1−2−2.本発明との対応〕
CCDイメージセンサー140は、本発明にかかる撮像手段の一例である。コントローラー180は、本発明にかかる抽出手段の一例である。コントローラー180は、本発明にかかる制御手段の一例である。内部メモリ240は、本発明にかかる記憶手段の一例である。表示モニタ220は、本発明にかかる表示手段の一例である。操作部材210は、本発明にかかる操作手段の一例である。メモリカード200は、本発明にかかる画像データファイル格納手段の一例である。
〔1−3.顔識別機能〕
上述したように、デジタルカメラ100は、顔識別機能を有している。顔識別機能とは、事前に登録されている顔とCCDイメージセンサー140で撮像している被写体の顔とが同一の顔であるかを識別する機能である。
デジタルカメラ100は、登録されている顔の特徴量と、撮像している画像に含まれる顔の特徴量とが類似しているかを判断する。類似していると判断した場合に、デジタルカメラ100は、登録されている顔と撮像している顔とが同一の顔であると判断する。
デジタルカメラ100は、被写体の撮像を行う際に、撮像している被写体の中に登録されている顔が存在するかを識別する。登録している顔が存在すると識別した場合に、デジタルカメラ100は、登録している顔に優先的にフォーカスを合わせる等の動作を行う。例えば図3における最も左側の被写体である少年が識別対象として事前に登録されているとする。この場合に、表示モニタ220は、識別対象である少年の顔の周辺に顔枠230を表示する。ここで、使用者がデジタルカメラ100に対してオートフォーカス操作を行ったとすると、デジタルカメラ100は、識別対象の少年の顔にフォーカスを合わせる。
この機能によって、優先的にフォーカスを合わせたい被写体がいるような場合には、その被写体の顔を事前にデジタルカメラ100に登録しておけば、その被写体に対して優先的にフォーカスを合わせることができる。
デジタルカメラ100において、画像データの再生時に、識別対象とする顔の登録を自動で行うことができる。以下、その方法について説明する。
〔1−4.識別対象の自動登録〕
画像データの再生時に識別対象を自動で登録する方法について、図2、図4を用いて説明する。図2は、識別対象を自動で登録する方法を説明するためのフローチャートである。図4は、識別対象を自動で登録する方法を説明するための模式図である。
使用者は、操作部材210を操作することにより、デジタルカメラ100を再生モードに設定することができる(S100)。再生モードに設定されると、コントローラー180は、メモリカード200から任意の画像データファイル1つを読み出し、その内容を表示モニタ220に表示する。使用者は操作部材210を操作してメモリカード200に格納されている画像データファイルを順次読み出し、表示モニタ220に表示することができる(S110)。
画像データファイルが読み出されると、コントローラー180は、画像データファイルに含まれている被写体の顔の領域を特定し、その領域から顔の特徴量を抽出する(S120)。コントローラー180は、その画像データファイルが表示されている時間を計測する。使用者が操作部材210を操作しない場合は同じ画像データファイルが継続して表示される(S125において“No”)。そこでコントローラー180は、表示されている時間があらかじめ設定されている時間よりも長いか否かを判断する(S130)。表示時間が長いと判断すると(S130において“Yes”)、コントローラー180は、抽出した特徴量が既に内部メモリ240に記憶されている特徴量と類似するか否かを判断する(S140)。表示時間が短い場合(S130において“No”)、ステップS125に戻り、表示時間の計測を継続する。なお、本実施の形態にかかるデジタルカメラ100においては、あらかじめ設定されている時間を5秒とする。使用者が操作部材210を操作して、次の画像データファイルを読み出して表示した場合(S125において“Yes”)、抽出処理を中止して、新たに表示された画像データファイルに撮影されている被写体の顔の特徴量の抽出を開始する(S120)。
ここで、内部メモリ240に記憶されている特徴量に関するイメージについて図4を用いて説明する。図4において、特徴量X、X、Xはそれぞれ類似する。また、特徴量Z、Zはそれぞれ類似する。但し、その他の特徴量間において類似関係は存在しない。ここで、類似する特徴量はそれぞれ関連付けて同一のグループとして記憶されている。例えば、XとXとXとはそれぞれ関連付けて同一のグループとして記憶されている。これは、XとXとXとが同一のAさんの顔を撮影した際に抽出された特徴量だからである。また、Yは他のどの特徴量とも関連付けて記憶されていない。これは、YはBさんの顔を撮影した際に抽出された特徴量であるが、Bさんの顔は1度しか撮影されていないからである。また、ZとZとはそれぞれ関連付けて同一のグループとして記憶されている。これは、ZとZとが同一のCさんを撮影した際に抽出された特徴量だからである。
次に、再度、図2のステップS140以後の説明に戻る。ステップS120で抽出した特徴量が内部メモリ240に記憶されているどの特徴量にも類似しないと判断すると(S140において“No”)、コントローラー180は、抽出した特徴量を既に記憶している特徴量のグループには含めず、独立した新規なグループに含まれる特徴量とし、この新規なグループに対する特徴量数を1として内部メモリ240に記憶させる(S210)。内部メモリ240に記憶させると、コントローラー180は、使用者により操作部材210で操作され、次の画像データファイルが表示されるまで待機する(S220)。
一方、ステップS140で抽出した特徴量が内部メモリ240に記憶されているいずれかの特徴量と類似すると判断すると(S140において“Yes”)、コントローラー180は、抽出した特徴量を既に内部メモリ240に記憶されている特徴量が属するグループと関連付けて、そのグループの特徴量数を1増加して内部メモリ240に記憶させる(S150)。
抽出した特徴量を既に内部メモリ240に記憶されている特徴量のグループと関連付けて、内部メモリ240に記憶させると、コントローラー180は、関連付けて記憶させたグループの特徴量数がn以上であるかを判断する(S160)。これはすなわち、そのグループに含まれる特徴量がn個以上であるかどうかを判断することになる。n未満であると判断すると(S160において“No”)、コントローラー180は、使用者により操作部材210が操作され、次の画像データファイルが表示されるまで待機する(S220)。
一方、n以上であると判断すると(S160において“Yes”)、表示モニタ220は、図5のような登録画面を表示する(S170)。図5の顔写真の部分には、表示している画像データファイルの該当する顔部分を切り出して表示する。なお、本実施の形態にかかるデジタルカメラ100においては、n=3とする。
登録画面が表示されると、コントローラー180は、使用者が登録をするか否かの選択をするまで待機する(S180)。使用者は、操作部材210を操作することによりアイコン250を移動することで、登録するか否かを選択することができる。ここで、使用者は、「はい」を選択することにより、顔を識別対象として登録することができ、「いいえ」を選択することにより、顔を識別対象として登録することを拒否することができる。また、使用者は、「はい」若しくは「いいえ」を選択する前に、名前、生年月日、優先度等の情報を入力することができる。なお、本実施の構成としては、必ずしもこのような構成である必要はない。n回以上類似する特徴量を抽出した際に自動的に識別対象として登録する構成であってもよい。また、n回以上類似する特徴量を抽出した際に、その特徴量が示す顔を識別対象として登録するか否かの選択を使用者に促す表示は行わず、その特徴量が示す顔に関する名前や生年月日等の情報の入力を促す表示を行う構成であってもよい。
使用者によって登録をしない旨の選択がされると(S180において“No”)、コントローラー180は、該当するグループに含まれるすべての特徴量を消去し(S200)、使用者により次の画像データファイル読み出し操作が行われるまで待機する(S220)。これにより、使用者が一度登録を拒否した被写体の登録を再度すぐに促すようなことがなくなる。なお、本実施の構成としては、必ずしもグループに含まれるすべての特徴量を消去する必要はなく、今回抽出した特徴量だけを削除してもよく、また、グループの特徴量数を0として記憶しておいてもよい。
一方、使用者によって登録をする旨の選択がされると(S180において“Yes”)、コントローラー180は、n回識別された対象を以後識別する対象として登録する(S190)。要するに、コントローラー180は、n回識別された対象、すなわち特徴量数がnであるグループに含まれる特徴量を以後識別する旨の情報を内部メモリ240に記憶させる。これにより、識別対象の自動登録が終了する。
なお、識別対象として登録できる人数は、内部メモリ240の容量が許す限り何人としてもよい。この場合に、内部メモリ240の容量がなくなった際に自動的に登録できなくなることとしてもよい。また、予め識別対象として登録できる人数を所定の人数と決めておいてもよい。予め登録できる人数を決めている場合において、登録可能な人数を超えた場合に、最も過去に登録した識別対象から識別対象としての登録を消去していってもよい。これにより、内部メモリ240を識別対象の登録で埋め尽くすことを防止した上で、その時々においてよく被写体として撮影する顔を識別対象として登録することができる。
なお、識別対象として既に登録している顔を示す特徴量を再度所定回数抽出した場合においては、再度登録を促す画面を表示モニタ220に表示してもよいし、表示しなくてもよい。再度登録を促す画面を表示しない構成とすると、同一の顔を複数登録してしまうという事態を回避し、内部メモリ240の容量の無駄遣いを防止することができる。
このように、本実施の形態にかかるデジタルカメラ100は、規定時間以上表示した画像ファイル内にある顔の特徴量の抽出により、同一の顔を示す特徴量が所定回数出現すると、その顔を以後識別する対象として登録するための操作を使用者に促す表示を行う。このような構成により、識別対象を設定するためにわざわざ新たに写真を撮影することなく、頻繁に撮影し興味を持って閲覧する被写体像のみを、効率的に識別対象として登録することができる。また、識別対象として登録したいと使用者が思わない被写体の顔まで勝手に登録されるような事態を防止することもできる。
また、本実施の形態にかかるデジタルカメラ100は、規定時間以上表示した画像ファイル内にある顔の特徴量の抽出により、同一の顔を示す特徴量が所定回数出現すると、その顔を以後識別する対象として登録するために、他の様々な情報の入力を使用者に促す表示を行う。これにより、以後特徴量を用いて顔識別を行った際に、他の様々な情報を用いてより使い勝手の良い機能を実現することができる。例えば、他の情報として名前が入力されている場合を考える。このような場合において、スルー画像中に識別対象が表示されている場合に、識別対象の名前を表示すること等が可能となる。
また、本実施の形態にかかるデジタルカメラ100は、規定時間以上表示した画像ファイル内にある顔の特徴量の抽出により、同一の顔を示す特徴量が所定回数出現した場合に、識別対象としての登録を促す画面を表示する構成としているが、画像中心に近い顔のみ1つ選択して行ってもよいし、画像ファイル内にある全ての顔に対して図2のS140以降の処理を行ってもよいし、任意の範囲にある全ての顔に対して図2のS140以降の処理を行ってもよい。
〔2.他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態1を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
実施の形態1にかかる撮像装置は、再生モードにおいて画像データファイルが表示されている時間を計測し、その時間に応じて識別対象としての登録を行う構成とした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、撮影モードにおいて、被写体を撮影後のレビュー(確認のため、メモリカード200に記憶した画像データファイルを表示モニタ220に表示した状態)の時間を計測し、この時間に応じて識別対象としての登録を行うようにしてもよい。また、この動作を実施の形態1で説明したような再生モードにおける動作と併用してもよい。すなわち、画像データファイルが表示されている時間を計測し、その時間に応じて識別対象としての登録を行う構成であればよい。
実施の形態1にかかる撮像装置は、画像データファイルが読み出されると、コントローラーが撮影されている被写体の顔の領域を特定し、その領域から顔の特徴量を抽出する構成とした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、画像データファイルが読み出されるより前に、あらかじめ特徴量を抽出しておくようにしてもよい。
実施の形態1にかかる撮像装置は、画像データファイルが表示されている時間を計測し、その時間があらかじめ設定されている時間よりも長く表示されているか否かを判断する際、あらかじめ設定されている時間を5秒とする構成とした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。あらかじめ設定されている時間は3秒であっても10秒であっても、使用者にあらかじめ設定させてもよい。要するに何秒であってもよい。
また、実施の形態1にかかる撮像装置は、規定時間以上表示した画像データファイル内にある顔の特徴量の抽出により、同一の顔を示す特徴量が所定回数出現した場合に、識別対象としての登録を促す画面を表示する構成とした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。内部メモリ240に記憶する特徴量は1つとして、同一の顔と識別できる特徴量を抽出した回数をカウントしておき、所定回数に達したときに、識別対象としての登録を促す画面を表示するような構成であってもよい。要するに、内部メモリ240に記憶されている特徴量情報によって示される顔と同一の顔を示すとみなされる特徴量情報がコントローラー180によって抽出された回数が所定の回数になるのに応じて、使用者による操作を促す表示をする構成であればよい。
また、実施の形態1にかかる撮像装置は、所定の回数であるnを3とした。しかしながら必ずしもこのような構成である必要はない。nは2であっても4であっても何であってもよい。要するにnはどのような回数であってもよい。
また、実施の形態1にかかる撮像装置は、設定されている時間よりも長く表示されている画像データファイル内にある、同一の顔を示す特徴量の累計出現回数が所定回数となったとき、識別対象としての登録を促す画面を表示する構成とした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、画像データファイルを表示している時間と出現回数とを、任意の係数で掛けて足し合わせた演算の結果が所定の値以上になったとき、識別対象としての登録を促す画面を表示する構成、としてもよい。要するに、識別対象としての登録を促す画面を表示する際の判断基準が、画像データファイルの表示時間と、その画像データファイル内にある同一の顔を示す特徴量の出現回数とを使用していればよい。
また、実施の形態1にかかる撮像装置は、識別対象を自動で登録する際に、表示している画像データファイルの該当する顔部分を切り出して、図5のように表示することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、図5で使用する画像は2枚目であっても1枚目であってもよい。要するに、何枚目であってもよい。また、顔部分を切り出さず登録する顔の周囲に枠をつけるなど、どの顔が登録されるかが使用者にわかるものであれば、どのようなものでもよい。
また、実施の形態1にかかる撮像装置は、画像データファイルを読み出した後でコントローラー180によって顔の特徴量を抽出した。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、撮影時に特徴量を抽出して、その特徴量を画像データファイルや別ファイルに記録しておいて、再生時にそれを参照してもよいし、特徴量の抽出までは行わず、顔の領域の場所を画像データファイルや別ファイルに記録し、再生時に参照して特徴量を抽出してもよい。これにより、コントローラー180での顔の特徴量抽出の処理負荷を無くすか、軽減することができる。
また、実施の形態1では、撮像手段として、CCDイメージセンサー140を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、CMOSイメージセンサーで構成してもよく、NMOSイメージセンサーやPMOSイメージセンサーで構成してもよい。
また、実施の形態1では、画像処理部160とコントローラー180とは、1つの半導体チップで構成してもよく、別々の半導体チップで構成してもよい。
また、実施の形態1では、コントローラー180が顔検出及び顔識別を行う構成としたが、必ずしもこのような構成とする必要はない。例えば、顔検出及び顔識別を行うチップをコントローラー180とは別のチップとしてもよい。また、顔検出を行うチップと顔識別を行うチップとを別のチップとしてもよい。
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置や、カメラ機能付き携帯電話等に適用できる。
100 デジタルカメラ
110 光学系
120 レンズ駆動部
130 シャッター
140 CCDイメージセンサー
150 A/Dコンバータ
160 画像処理部
170 バッファ
180 コントローラー
190 カードスロット
200 メモリカード
210 操作部材
220 表示モニタ

Claims (3)

  1. 被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
    前記画像データを表示する表示手段と、
    前記画像データから顔の特徴を示す特徴量情報を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出された特徴量情報を記憶する記憶手段と、
    前記画像データが前記表示手段に表示されている時間に基づいて、前記画像データに含まれる顔の特徴量情報を識別対象として前記記憶手段に記憶する制御手段と、
    を備える撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記所定時間よりも長く表示されている画像データファイル内にある、同一の顔を示す特徴量情報の数が所定数以上であるときに、識別対象として前記記憶手段に記憶する、請求項1記載の撮像装置。
  3. 前記制御手段は、前記画像データが前記表示手段に表示されている時間が所定時間より長いときに、前記画像データから抽出した特徴量情報が前記記憶手段に記憶されている特徴量情報と類似していると判断すると、前記画像データから抽出した特徴量情報を前記記憶手段に記憶されている特徴量情報が属するグループと関連付けて記憶し、前記グループに含まれる特徴量情報の数が所定数以上であるときに、前記グループに含まれる特徴量情報を識別対象として前記記憶手段に記憶する、請求項1記載の撮像装置。
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