tähtiä enemmän esiin VideoAnalyzerillä

[PETK]

Hei.
Kokeilin VA:ta ihan perusfilttereillä, 2min summakuva ja 10min harvennettu. Sitten yritin lisätä Janne Pyykön ohjeiden mukaan Imagefiltterin joka sisältää darkin ja Subtrackfiltterin joka vähentäs 2min summakuvasta tuon darkin.
Jannen ohje:
*  SubtractFiltterillä voi parantaa yökuvan laatua
(vähennetään pimeäkuva eli kompensoidaan kameran kennon virheitä).
Määrittele SourceA = se filtteri, jota aiot parantaa eli tyypillisesti
EnvelopeFilter; ja SourceB = vähennettävä kuva, jonka määrittelet ImageFiltterillä.
Itse en SubtractFiltteriä käytä, koska web-kamera tuottaa sellaisenaan melko hyvää kuvaa.
    * Edellisessä kohdassa mainitun pimeäkuvan voi tehdä peittämällä kameran
mustalla kankaalla ja tallentamalla kuvan levylle käyttäen LongAverageFiltteriä.

Mutta, mutta. En saanut toimimaan oikein (mielestäni). Summakuvat tummuivat sen darkin verran. Joku siinä ei nyt ollut kohdallaan.
Onko kukaan kokeillut tuota?
Pekka

[Esko Lyytinen]

Se kyllä nimenomaan tummuu kun vähentää sen darkin. Mutta sutract filtterissä jos jokin "level" parametri (en muista nimeä varmasti) jolla voi nostaa kirkkauden sellaiseksi ettei ole liian tumma tähtien helppoon erottumiseen. Jos darkki on oikeasti tehty ihan pimeässä niin kenties jokin arvo 20:n seutuvilla voisi olla sopiva lähtöarvo kokeiluun. Jos on tehty "normaalilla" pimeällä taivaalla niin luultavasti vaatii suuremmankin.

Esko

[PETK]

Ainakin jokin Constant-arvo siellä on jonka voi syöttää. Kiitos Esko.
Pitää kokeilla vielä josko tulis tasaisempaa kuvaa. Menis vaan nuo pilvet muualle.
Pekka

[PETK]

Hei.
Olen tehnyt pieniä kokeiluja tuolla Eskon tekemällä http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=5204.0 filtterikokoelmalla.
Lisäsin siihen ihan tavallisen 2min summakuvan ja 10min harvennetun kuvan filttrin.
Toimii nyt siis siten että antaa 2min summakuvan + 10min harvennetun ja alussa pienen viiveen jälkeen 1min välein ns. star-kuvan.
Tavoittelin tällä sitä että saisi ajantasaista tähtikuvaa ja meteorikuvaa. Toimii OK.
2.8 GHz pentiumi kuluttaa prosessoritehoa n. 60%. Ei paha. Olen kokeillut myös filtterikokonaisuutta jossa on liikkeentunnistus, ja sekin toimii mutta
prosessori käy täysillä ja ei jaksa tuottaa 25flp kuvaa vaan tippuu jonnekkin 15flp:hen.
Liitän tuon perusfiltteri kokonaisuuden tähän. On kuvakoolle 720x576 ja antaa 2min kuvat nimellä ete ja 10min harvennetun H4_. Tähtikuvat on star.
Rendel-filtteri näyttää alalaidassaan flp:t.
Pekka

[Lauri Kangas]

Tämä Eskon keksintö on kyllä nerokkainta mitä olen nähnyt hyvin pitkään aikaan. Tuli Pnuun kanssa puhetta että tässä ketjussa kuvailtu kikka pitäisi saada Pnuun linux-pohjaiseen kuvaussoftaan mukaan. Järkeiltiin että kun vain lätkii talteen minuutin mittaisia summakuvia (siis ihan oikeasti summa, ei peak-hold) 24-bittisenä ja ruutujen määrän, niin silloin saa laskettua keskiarvokuvan jokaiselta minuutilta. Niistä voi sitten laskea esim. viidestä peräkkäisestä keskiarvon. Tämän kun vähentää parin minuutin tauon jälkeisestä minuutin mittaisesta keskiarvopinosta, niin pitäisi saada samankaltainen kuva kuin ketjun alussa on haviteltu.

No Pnuu koodasikin jo tuon ominaisuuden, mutta en malttanut odottaa tuloksia aamuun asti joten piti testata omalla kameralla käsin. Otin talteen 3 min 27 s videon, pidin 1 min 55 s tauon ja sitten taas talteen 37 s pituinen video. Pinosin videoista 16bit keskiarvokuvan Registaxilla ja laskin erotuksen Photoshopissa (vähän joutui vääntelemään leveleitä, että taivaan kirkkaudet täsmäsivät).

Tulos on sellainen että meinasi leuka tippua irti. Kuvissa itsessään näkyy äkkivilkaisulla noin viisi tähteä. UFOCapturen mullistavana pitämäni Scintillation Mask tunnisti reilun tusinan tähteä. Erotuskuvassa tähtiä näkyy monta sataa!!

Pnuun systeemillä tällaisen tähtikuvan saa tarvittaessa talteen vaikka joka minuutilta eikä se häiritse tulipallojen taltiointia. Tarjolla olisi sitten siis hyvinkin tuoretta tähtidataa aina tulipallon osuessa ruutuun.

Pitkä pino:


Lyhyt pino:


Erotus:


Tämä jos mikä on suoranaista magiaa.

[pnuu]

 

Ihan sairasta!

Pistän sky-cam -softani pinoista tehtyä kuvaa jakoon jossain välissä. Tarvitsee ensin vähän koodailla jälkikäsittelysysteemiä. Näitä saa tosiaan sitten laskettua jatkuvasti, joten voi tehdä vaikka timelapsea tähtitaivaasta. Tai sitten tosiaan käyttää tulipalloviirujen referenssinä ;-D

[Esko Lyytinen]

Hyvä on erotuskuva! Sen verran käytännön näkökohtana sanoisin että mittauksia varten kannattaa kahden keskiarvoistuksen väli laittaa vähän suuremmaksi. Nyt menee tähtien postiivi- ja negatiivijäljet osin päälekkäin varsinkin lähellä napaa. Jotta saisi tietyn hetken tarkan paikan niin olisi hyvä että on selvemmin erillään. Napa-alue on aina ongelma, mutta tähtiä löytyy riittämiin vaikka napatähedt jättä posi.

Sitten vielä Panulle koodausta varten seuraavaa vihjettä. Tulee ehkä luonnostaan ok, mutta kaiken varalta.
Tuossa erotuksessa tulee eduksi paitsi se, että tasoittaa taustan eli on ikäänkuin darkin ja flätin korvike (tavallaan molempien), niin tietysti se, että sitten voi kontrastia kasvattaa rajusti. Tässä tulee kuitenkin helposti vastaan ilmiö, jonka näkee,jos vaikka ottaa jomman kumman Laurin kahdesta ekasta kuvasta kuvankäsitelyohjelmaan ja yrittää kasvattaa kontrastia rajusti, niin rupeaa tausta menemään vyöhykkeiseksi. Johtuu siitä, että ko kuva on 8-bittimuodossa. Siten vaikka alkuperäiset kuvat ovat 8-bittisiä niin keskiarvoistettaessa pitää laskea 16-bittisinä tai riittävinä joka tapauksessa (sopivalle tasolle integerit skaalattuna), kuten Lauri tekikin RegiStaxilla. Esimekrkiksi VideoAnalyzer tekee lennossa vain 8-bittistä ( tai värillisenä 3x 8), jolloin vaikka kuinka monta keskiarvoistaisi tausta vähennettynäkin, niin rupeaa vain vyöhyykeistymään ja tähtiä saa vain vähän lisää. Siinä on asia ratkaisu sillä avalla, että lisätään kontrastia muistaakseni kahdessakin eri vaiheessa, taso sopivaksi muuttaen 8-bittiseen ja keskiarvoistaen erikseen taustakäsittelylle ja kuvalle. Ja sitten kun on vähennetty tausta niin vielä kasvatetaan kontrastia (taisi olla vielä näiden keskiarvoistusta muutamasta). tämä siis se toinen vaihe.

Mutta kun sen koodaa suoraan riittävän syvän dynamiikan muuttujilla niin menee suoraviivaisemmin.

Esko

[Lauri Kangas]

Joo, pitkän pinon ja tauon pituudeksi voi valita minkä tahansa arvon Pnuu-systeemissä, jossa keskiarvopinot jokaiselta minuutilta säilötään talteen. Hyviä tuloksia näyttää tuottavan 15min valotusta, 10min taukoa ja 1min valotusta. Nuo omat esimerkkini olivat lyhyellä tauolla, koska oli ihan kokeeksi käsin nauhoitettuja videoita.

Taivaan kirkkaus voi muuttua reippaanlaisesti tuossa 25 minuutissa, joten noille kahdelle pinolle kannattaa tehdä joku lineaarisovitus niin että suurin osa erotuskuvan pikseleistä menee mahdollisimman lähelle nollaa (erotuskuvan visualisointia varten pitää sitten tietysti tehdä venytys esim. niin että musta piste on -100 ja valkoinen +100, tai sinne päin).

Ja tosiaan Pnuun häristimessä 8-bittisiä ruutuja summataan yhteen ja säilötään 24-bittiseen tietorakenteeseen. Summaan mahtuu silloin 2^(24-8) = 65536 kuvaa ilman vaaraa puhkipalamisesta eli 43 minuuttia 25fps ruutunopeudella. Kun summa jaetaan kuvien määrällä, saadaan keskiarvo tarvittaessa vaikkapa 64-bittisenä liukulukuna, joilla erotukset laskeskellaan. Eli vyöhykkeistymisestä ei ole pelkoa, jokainen bitti jää talteen.

[Jyri Lehtinen]

Pojat tekevät tässä periaatteessa samaa, kuin infrapunatähtitieteessä käytettävä taivasvähennys. Infrapunalla taivaan kirkkaus vaihtelee usein niin nopeasti, että ainoastaan lähes samaan aikaan otetusta datasta lasketut kalibroinnit kykenevät korjaamaan taivaan tason pois kuvista. Eli teleskooppia sitten heilutellaan taivaalla kohteen ympärillä, että saataisiin muodostettua ihan taivasruuduista toimiva taivasvähennys.

Mitään hyvää kuvallista esimerkkiä en löytänyt, mutta jotain selostusta tästäkin on NOTCamin havainto-ohjeissa.

[Lauri Kangas]

Eli teleskooppia sitten heilutellaan taivaalla kohteen ympärillä, että saataisiin muodostettua ihan taivasruuduista toimiva taivasvähennys.

Teikäläisten kaukoputkilla lienee se etulyöntiasema, että kuvia ei tule ihan hirveän montaa minuutissa, jolloin niistä korjausta varten otetuista sirotelluista kuvista voidaan laskea mediaani, eikä kuvaan jää monttuja tähtien kohdalle niinkuin tässä. Videokamerasta pukkaa 1500 ruutua minuutissa ja niiden säilöminen mediaanin laskentaa varten olisi kohtuullisen piiputtavaa.

Pakko siis laskea keskiarvo ja tyytyä noihin mustiin viiruihin. Mutta eipä ne haittaa. Enemmän väliä viirun ja tähden väliin kuten Esko neuvoo ja sitten voi vaikka klipata erotuskuvan taustan mustaksi niin jää pelkät tähdet, joita sitten mittailla. Tällaisen klipatun kuvan voisi muuten vaikka summata peak-hold kuvaan, jolloin saisi tosi näppärän ja näyttävän taivas-webcamin.

[Esko Lyytinen]

Menetelmä tosiaan on varsin herkkä olosuhteille, niin että tasaista vaikkapa timelapse täivaskuvaa saa vain hyvin stabiileissa olosuhteissa. Ja tällaisiahan ei ollenkaan aina ole kun esimerkiksi hyvä tulipallo tulee. Mutta siitä huolimatta tähtiä ainakin osalla kuva-alueesta näkyy vähän huonommissakin olosuhteissa. Ja jonkinmoinen levelien säätömahdollisuus mielellään automaattisesti edesauttaa tilannetta.

Laurin ehdottama mediaanikuva taustalle ei sellaisenaan kävisi näille videokuville (vaikka infrapunakaukoputkilla ilmeisestikin käy), vaikka säilöntäongelma ratkeaisi, koska se mediaani on kuitenkin 8-bittisenä. Voisi kuvia ensin keskiarvoistaa (suuremmalla bittimäärällä) muutama ryhmä vähän eri ajankohtina ja niistä jo keskiarvoistettuista sitten ottaa mediaanin. Tällöin riittäisi säilöntäänkin pienempi kuvamäärä.

Esko

EDIT: Elikkä siis noista Pnuun systeemin talteen otetuista minuutin keskiarvoista sopivasta määrästä mediaanitausta ..

[Lauri Kangas]

Totta, unohdin tohkeissani bittisyyden kokonaan. Astronoomeilla mediaanista tulee ainakin 16-bittinen. Mutta eipä sillä, ei ne raidat siinä juuri mitään haittaa.

Pilville sun muille ei voi mitään, mutta tasaisesti kirkastuva/himmenevä taivas taklautuu piiloon todella helposti automaattisesti. Tehdään vain lineaarinen regressio käyttäen datajoukkona kummankin kuvan kaikkia (tai taivasmaskin perusteella valittuja) pikseleitä jolloin saadaan 1. asteen polynomin p kertoimet. Erotuskuva lasketaan sitten A - p^-1 (B) missä p^-1 on p:n käänteisfunktio. Edit: tulipas ajateltua tarpeettoman vaikeasti. Ei tarvitse laskea käänteisfunktiota kun laskee erotuksen p(A) - B.

Ainiin Esko, tämä koko virittely liittyy projektiini selvitellä kaikenlaisten eri kameroiden linssiparametreja helpohkosti ja toistettavasti pythonilla. Sitten kun on lopputulosta, niin sitä voi soveltaa tietysti tulipallojen  reitin selvittämiseen mutta myös vaikkapa sellaiseen että saamme piirrettyä Komakallion taivaskameraan pisteen paikkaan, jonne kukin eri kaukoputkista sillä hetkellä osoittaa.

Hetken kuluttua voisit siis saada tulipalloista suoraan alt,az-dataa hyvinkin suurella tarkkuudella. Tulipallon liikkeistä ja palamisesta en kyllä vieläkään ymmärrä mitään joten niiden laskenta on edelleen sinun heiniä.

[pnuu]

No niin, tässä esimerkkikuvia.

"Raakaformaatissa" oleva summapino. Kuvaan on summattu 60 s ajalta kaikki ruudut, muutettu RGB-formaattiin ja vasempaan ylänurkkaan on tallennettu pinossa olevien kuvien määrä. Oikean summa- ja lukumääräarvon saa kaavalla s = r*2^16 + g*2^8 + b.



Ja seuraavaksi tästä yo. kaavalla laskettu keskiarvokuva (litistetty tässä esitettäväksi 8-bittiseksi):



Ja seuraavaksi 5 minuutin kalibrointikuva, jonka loppuajanhetki on 5 minuuttia ennen kalibroitavan kuvan (yllä) alkua. Tämäkin esitystä varten lätistetty 8 bittiin.



Eihän noissa kuvissa näy oikein mitään. Mutta sitten tehdään vähän magiaa:



Tässä on käytetty Laurin esittämää polynomisovitusta erotuksen laskemisessa, jonka jälkeen kuva venytetään taivaan keskiarvon ja keskihajonnan mukaan välille keskiarvo - 5*keskihajonta ... keskiarvo + 10*keskihajonta. Sisäisesti laskenta on 64 bittisillä liukuluvuilla, joten mitään ei pitäisi hukkua ennen venytystä. Venytyksen jälkeen kuva muunnetaan 8-bittiseksi katselua varten.

Koska summapinot tallennetaan levylle ja laskenta tehdään vasta jälkikäteen, voisi myös tuota Eskon esittämää keskiarvo-mediaania kokeilla. Tässä on otettu 5 minuutin keskiarvo, odotettu 5 minuuttia ja kalibroitavaksi kuvaksi otettu 1 min keskiarvopino. Kuvattaessa kauaksi taivaannavasta tähtien ja "reikien" välile tulee jo ihan kivasti rakoa. Lähemmäksi taivaannapaa kuvattaessa tarvitsee toki pidemmän tauon, ja alla on esimerkkikuvat myös tästä, ensimmäisessä pidetty 5 min taukoa ja toisessa 10 minuuttia. Nämä ovat Ivalossa olevalta kameraltani, sattui sinnekin heti ensimmäiseksi yöksi riittävästi selkeää että sai testattua. Kuun aiheuttamat heijastukset vähän häiritsevät, ja on sinne tainnut jokunen pilvikin päästä häiriköimään.






Panu

[Esko Lyytinen]

Hienoa tulosta antaa !

Ilmeisesti Ivalossa oleva kamerasikin on jokseenkin kiinteässä suunnassa. Jos/kun kerrot paikan koordinaatit ja vaikkapa alimman kuvan kelloajankohdan niin sopivalla ajalla tekisin siitä oman suunta kalibrointini. Mutta nämä tiedot voit lähettää minulle sähköpostilla niin ei tätä ketjua pidennä tarpeettomasti.

[PETK]

Hei.
Olen tehnyt pieniä kokeiluja tuolla Eskon tekemällä http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=5204.0 filtterikokoelmalla.
Lisäsin siihen ihan tavallisen 2min summakuvan ja 10min harvennetun kuvan filttrin.
Toimii nyt siis siten että antaa 2min summakuvan + 10min harvennetun ja alussa pienen viiveen jälkeen 1min välein ns. star-kuvan.
Tavoittelin tällä sitä että saisi ajantasaista tähtikuvaa ja meteorikuvaa. Toimii OK.
2.8 GHz pentiumi kuluttaa prosessoritehoa n. 60%. Ei paha. Olen kokeillut myös filtterikokonaisuutta jossa on liikkeentunnistus, ja sekin toimii mutta
prosessori käy täysillä ja ei jaksa tuottaa 25flp kuvaa vaan tippuu jonnekkin 15flp:hen.
Liitän tuon perusfiltteri kokonaisuuden tähän. On kuvakoolle 720x576 ja antaa 2min kuvat nimellä ete ja 10min harvennetun H4_. Tähtikuvat on star.
Rendel-filtteri näyttää alalaidassaan flp:t.
Pekka

Tuohon vanhaan viestiin päivityksenä: nykyaikaisella tuplaprosessoritietokoneella pyöritän tällä hetkellä filtterikokonaisuutta joka antaa 2min summakuvaa + 10min harvennettua + 1min tähtidatakuvan + liikkeentunnistus. Kokonais prosessoriteho on tasaisesti 60%, realRendelfiltterikin näyttää tasaista 25-26flp:tä.
Pekka