Seeingin ohjelmallinen käsittely

[tomipa]

Tähden tuikkivat. Turbulenttinen ilmakehä vääristää saapuvaa valoaaltorintamaa. Niinpä kuvatut tähdet eivät ole pisteitä, vaan niiden muoto on erilainen peräjälkeen otetuissa kuvissa. Keskiarvon suora laskeminen sumentaa tähteä.

Tätä voidaan pienentää ohjelmallisesti. Järjestetään pikselien kirkkaudet ja lasketaan tällä järjestetylle pinolle keksiarvo. Laitetaan lopuksi alkuperäisen kuvan keskiarvokirkkaudet kohdalleen tähän järjestettyyn kuvaan.

Vasemmalla on järjestetty pino ja toisena vasemmalla on perinteinen keskiarvo kuvista oikealla. Toki vasta lyhyillä valotusajoilla ero on selkeämpi. Onkohan tämä toiminto valmiina joissakin ohjelmissa? Viitteitä olisi kiva lukea.

% p-size stack of monochrome images
[m,n,p] = size(I);
idx0 = zeros(m*n,p);
for i = 1:p
    I1 = I(:,:,i);
    [S1,idx1] = sort(I1(:));
    idx1(idx1) = 1:m*n;
    idx0(:,i) = idx1;
end
I2 = round(mean(I,3));
S = sort(I2(:));
idx = round(mean(idx0,2));
Iout = S(idx);
Iout = reshape(Iout,m,n);

[Pappis]

Minkälaisessa tähtikuvauksessa tällä olisi merkitystä?

[tomipa]

Minkälaisessa tähtikuvauksessa tällä olisi merkitystä?

Voisihan tuota kokeilla planeettoihin. Turbulenssin aika-asteikko on 1/100 - 1/10 s. Pienen apertuurin kaukoputkella kuva kuusta voidaan valottaa 1/250 sekunnissa ja kuva Jupiterista > 1/50 sekunnissa. Menetelmä voisi toimia kirkkaille kohteille riippuen apertuurin koosta. Taustakohinan mahdollista vaimenemista en ole selvittänyt. No, jätetään tämä mietintämyssyyn.

[vehnae]

Avainsanat tämäntyyppisille tekniikoille ovat Speckle Imaging tai Speckle Interferometry. Tällä tavalla korjatun kuvakentän koko on pieni, eli sovellusalueita ovat esimerkiksi läheisten kaksoistähtien havainnointi.

[tomipa]

Kiitos avainsanoista, niillä löytyykin luettavaa. En heti huomannut lähteissä tuota sort-funktion käyttöä, mutta se voi tulla vielä vastaan. Kokeilin laskentaa Orionin 20 kuvan kohdistamattomaan pinoon (ei turbulenssin poistoon). Keskiarvossa tähdet ovat soikeita, mutta sortatussa kuvassa melko pyöreitä. Yksityiskohtia erotan mielestäni enemmän ml. kirkkaiden tähtien diffraktiorenkaat. Kuvan koko ei ole laskennassa ole rajoittava tekijä. En liitä kuvaa tähän, koska sitä pitäisi pakata.

Yritän itse etsiä tuota idx1(idx1) = 1:m*n tai vastaavaa indeksien keskiarvometodia lähdekirjallisuudesta.