STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Planetárium- és csillagászati térképprogramok, csillagászati képfeldolgozó szoftverek és társaik
Stella_209
Hozzászólások: 48
Csatlakozott: 2009.09.21. 13:16

STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: Stella_209 » 2009.12.16. 00:46

STAF - StarFactory a neve annak a projektnek, melynek keretében számítógépes szoftvercsomagot fejlesztek az amatőr csillagászok részére a távcsővezérlés, automatizált éjjeli munka (robottávcső) és a képfeldolgozás területeken.
Programozási nyelv: Delphi. Nyílt forráskódú fejlesztés.
Bárki programozni tudó bekapcsolódhat.
Ebben a fórumban időről-időre elmesélem hol tartok a munkával; kérem a segítségeteket ill. ötleteiteket, esetleg tapasztalataitokat a teszt programok futtatása terén. Álmodozzunk közösen; oldjuk meg közösen!

Agócs László (Stella_209)
http://www.csillagvaros.hu/index.php?option=com_community&view=profile&Itemid=62
A honlapomon részletesebben tájékozódhatsz: http://stella.kojot.co.hu
A hozzászólást 2 alkalommal szerkesztették, utoljára Stella_209 2015.09.16. 08:19-kor.
Stella_209
Hozzászólások: 48
Csatlakozott: 2009.09.21. 13:16

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: Stella_209 » 2009.12.16. 00:54

ROBOTTÁVCSŐ-1

Kezdeti nehézségek


2009.12.15.

Pár napja, neki láttam egy robottávcső rendszer kivitelezésének. El sem képzelné az ember mennyi nehézséggel kell szembenézni menet közben.

A CÉL MEGFOGALMAZÁSA:

Szeretnék egy olyan automatikusan működő asztrofotós rendszert kifejleszteni, melyet teljes mértékben számítógép vezérel egy általam megadott parancssori program alapján.
Egyszerűbben: Szeretném, ha egyszerű utasítások sorozatával megírhatnék egy feladat fájlt (task-ot) és azt a komputer az éjszaka folyamán lefuttatná:

Pl:

START 18:00 ; Program indul 18 órakor
COORD 06:30:12 +42:10:34 ; Erre a koordinátára állítja a távcsövet;
WAIT 20 ; Várakozás 20 mp-ig
CANON EXPO ISO800 300S ; Felvétel készül ISO800-on 5 perc expozíciós idővel
…..
END 23:00 ; Program vége éjjel 11 órakor
DOWN ; számítógép leállítása;

Még egyszerűbben: Télen nem akarok odafagyni a távcsövemhez, lehet, hogy váratlan vendégek futnak be, stb. Ennek ellenére nem szeretnék lemondani az eredeti esti programomról. Pár perc alatt megírnám a task-ot és futtatva a programot már mehetek is a meleg szobámba, ahonnan egy másik gépen ellenőrizhetem épp hol tart a folyamat.

Annak ellenére nem olyan egyszerű a feladat, hogy sok minden adott hozzá:

ADOTT: Hardver feltételek

1. Celestron CAM GOTO mechanika soros kábellel összekötve a vezérlő komputerrel;
2. Skywatcher PRO 80 ED apokromatikus refraktor;
3. CANON EOS 400D fotógép; USB-2 csatlakozással a vezérlő komputerhez;
4. Asztali számítógép (KOZPONT) bent a padlástérben távcsővel összekábelezve;
5. Laptop (LAPTOP) a szobámban helyi hálózatba kapcsolva a KOZPONT-i géppel.

Szoftver feltételek:

1. Mindkép gépen XP Professional op rendszer fut SP-2 szerviz pakkal;
2. Mindkép gépre telepíteni kell a Microsoft .NET framework keretrendszert;
3. Ezután telepíthető csak az ASCOM 5b (univerzális távcső vezérlő) interfész;
4. A számítógépeket helyi windows hálózatba kell kapcsolni (könyvtárakat megosztani);
5. Remote Desktop: Távoli asztal kapcsolatot kell kialakítani ahhoz, hogy a LAPTOP benti gépről vezérelni tudjam a KOZPONT-i vezérlőgépen keresztül a távcsövet.
Azért használok asztali gépet a vezérléshez, mert azon még vannak tisztességes LPT, COM portok. Így nem kell az USB átalakítókkal bajlódni.

TESZTELÉS:

Természetesen a tesztelési időszakban nem szaladgálok le-fel a padlástérbe meg a teraszra a műszeremhez, hanem minden egy kupacban összeraktam a meleg szobában és indulhat a meló.

Mindkét gépet bekapcsolva a LAPTOP-ról Távoli Asztal kapcsolatot létesítettem. Ekkor megjelenik a laptop képernyőjén a másik gép asztala. Innen futtattam a Cartes du Ciel nevű jól ismert planetárium programot.
A Telescope menüben kiválasztottam az ASCOM interfész-t; beállítottam a COM1 portot, Nextar 80GT távcső tipust, egyéb adatokat.
És lőn csoda : két gépen keresztül távoli elérésben is szépen működésbe lendült a mechanika.

Az asztali gépre telepítettem a CANON install csomagot, mely képes a fényképezőt USB kapcsolaton keresztül vezérelni. Összekötöttem őket és a laptop-omról távoli eléréssel exponáltam. Szépen villant a vaku és klatty!

Ez a két dolog volt amit feltétlenül ellenőriznem kellett a további lépések előtt.

Tehát működni fog a dolog!

SAJÁT FEJLESZTÉS:

A STAF – StarFactory (Csillaggyár) project részét képezi majd egy komplett távcsővezérlő modul is. Ennek lesz a feladata:
1. Távcsőmechanika vezérlés ASCOM platformon;
2. Fényképezőgép távvezérlése: exponálás beállított paraméterekkel ill. kép letöltése egy megadott könyvtárba;
3. Fókuszálás motorikusan és automatikusan;
4. Autoguiding vezetés web kamerával felszerelt vezető távcsővel.
Itt a nehézséget az okozza, hogy a vezető távcsővel először motorikusan vezető csillagot kell találni a környéken. Ez még talány, de meg lesz oldva!

VEZÉRLÉS ASCOM INTERFÉSZEN KERESZTÜL

Bár a Cartes du Ciel program csodaszépen vezérli a goto mechanikámat, de nekem arra van szükségem, hogy saját Delphi nyelven írt programomból is el tudjam érni ezt.
Szerencsére a program szerzői honlapjáról az eredeti forráskód is letölthető ami szerencsére pont Delphi-ben íródott! Ebben a csomagban az ASCOM illesztés forráskódja is szerepelt.
Összehoztam egy programot, ami konnektál a mechanikához, folyamatosan kiírja az aktuális égi pozíciót (Ra, De) és négy irányú gombbal – a kézi vezérlőn lévőkhöz hasonlóan – mozgatja a tengelyeket.
Távoli asztal módban elindítva a teszt programot, - a szívem is megdobbant! – szépen duruzsolnak a szervó motorok és mozdul a távcső!

Kép

Ezzel el is ment a napom. Holnap megnézem a Canon távvezérlését.
Szerencsére a net-en erre is találtam egy TCamRemote (kamera távvezérlő) Delphi komponenst, ami alapul szolgálhat a kamera ösztönzéséhez.

Ha ezen is sikeresen túlleszek, akkor végre kidolgozhatok egy TASK futtató felületet, mely az előre megírt parancsaimat automatikusan végrehajtja, végül pedig kikapcsolja a számítógépet.

Szóval olyan termékeny napot éltem át, melyben az alkotói láz sodort.
KVI
Hozzászólások: 194
Csatlakozott: 2009.09.14. 20:45

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: KVI » 2009.12.16. 09:40

Szia Laci,

Én nyár óta fejlesztek egy hasonló célú programot, amit egyelőre nem publikáltem, mert még tesztelés alatt áll.

A kamera vezéréséről (Canon 300D ... 450D) azt mondja az internet, hogy USB-n keresztül nem lehet B idővel hajtani, ahooz egy külön soros vonali madzag szükséges.

http://www.covingtoninnovations.com/dsl ... lease.html
http://www.covingtoninnovations.com/dsl ... astro.html

A másik amit figyelembe kell venni, hogy ezek a kamerák rendelkeznek tükörfelcsapás (mirror lockup) funkcióval, amit érdemes külön lekezelni, a tükörfelcsapás után célszerű némi késleltetést beiktatni, amíg a kamera rezgései megszünnek. Ugyanígy az expo végén célszerű időt hagyni a tükör meg a zár keltette rezgések megszünésére, meg arra, amíg a kép a kártyára vagy a gépbe töltődik. (szvsz. hatékonyabb, ha az ember a kártyára fényképez, akkor kicsi a holtidő).

Üdv

Kvi
Avatar
SzZoli
Hozzászólások: 1544
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:41

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: SzZoli » 2009.12.16. 13:08

Sziasztok,

szívesen kipróbálnám, tesztelném a programjaitokat.
Celestron CAM GOTO-m van, ez OK, csak pillanatnyilag a megfigyelőhely problémás (erkély nélküli ház Bp-en, max. a tetőre vihetem fel az eszközöket.) Canon EOS 300D-m van, ennél csak az expozíció vezérlése jöhet szóba - nincs élőkép, nem lehet közvetlenül a gépre tölteni a képet (ha jól tudom).
A fejlesztésbe sajnos nem tudok érdemben belekapcsolódni, Javaban programozok. Viszont native method hívásokkal kiegészítő modulokat írhatok hozzá.
Cserna Antal
Hozzászólások: 19
Csatlakozott: 2009.09.07. 12:21

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: Cserna Antal » 2009.12.16. 20:15

Nem kis munkára vállalkoztatok, csak gratulálni tudok hozzá. Érdemes lenne ezeket a fejlesztéseket összefogni, összehangolni.
Egy-két hozzáfűzés az előbbiekhez.
A tükörfelcsapásnak csak egészen rövid expozíciós idők esetén van jelentősége.
A kártyára történő fényképezés csak egészen kicsi időmegtakarítást jelent, viszont elveszted azt a lehetőséget, hogy már fotózás közben lásd az előző képeket.
Én az UltraVNC-t használom arra, hogy fotózás közben bárhonnan (akár interneten keresztül is) kontrolláljam a csillagvizsgáló számítógépét.
SzarkaLevente
Hozzászólások: 1037
Csatlakozott: 2009.09.07. 21:26

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: SzarkaLevente » 2009.12.16. 20:51

KVI írta:A kamera vezéréséről (Canon 300D ... 450D) azt mondja az internet, hogy USB-n keresztül nem lehet B idővel hajtani, ahooz egy külön soros vonali madzag szükséges.

A 450D már egy USB-ről tud B időt.
Egy hely, ahol igazán értenek a távcsövekhez Makszutov.hu távcső bolt
poti
Hozzászólások: 18
Csatlakozott: 2009.09.20. 21:12

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: poti » 2009.12.16. 21:53

Sziasztok!
Nagy fába vágtátok a fejszéteket sok sikert a fejlesztéshez.!
Mivel én ís és még számos amatőr társunk évek óta használunk ilyen rendszereket ezek a feladatok többé kevésbé megoldottak viszont így összefogva még egyben nem láttam úgyhogy várom a fejleményeket.
Néhány tapasztalati megfontolás a fejlesztéshez.
USB soros átalakítóval a 450 alatti cannonok is exponálnak B ben usb-n keresztül úgyhogy ez nem gond.
Egy dolgot szem előtt kell tartani nagyon fontos hogy az elkészült képek használhatóak legyenek és kihozzák az adott cuccból a legjobbat különben nincs értelme az egésznek.
Két sarkallatos pontja van a teljes autómatizálásnak egy a fókuszálás.Több auttómata fókusz programot kipróbáltam igaz csak félautómata üzemmódban de az az igazság hogy egyik sem volt 100 százalékos mindegyiken lehetett utánna állítani.Kellene egy tökéletes program.A másik a guidolás a kalibrálás igen fontos mert minden nagyobb távcső mozgás után más mértékű kell legyen a beavatkozás ráadásul a távcső mozgását más külső tényezők is erősen befolyásolják ígyaztán ezt el nem tudom képzelni hogy lehetne ember függetleníteni.De hátha lesz erre valami okosság.Ja mégegy a téma pontos beállítása hogy ne a sarokba ücsörögjön az objektum ez igen fogós feladat én ezt jelenpillanatban a WWT vel tervezem és még ekkor is korrigálni kell.
Antinak igaza van az elkészült képeket a számítógépre célszerűbb egyből tölteni merthogy azonnal kielemezhető és a hibák nem teszik tönkre az egész esti munkát 2-3 mp alatt usb-2 őn átmegy a kép és közben a program még bolygathat is egy picit.

Most hirtelen ezek ugrottak be remélem valahogy megbírkóztok a feladattal sok sikert.
Stella_209
Hozzászólások: 48
Csatlakozott: 2009.09.21. 13:16

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: Stella_209 » 2009.12.17. 00:53

Kedves Amatőr Barátaim!

Ma sok kudarcban volt részem, mert az ASCOM interfész súgója ugyan tartalmazza a TTelescope objektumot, de kell egy pár nap mire az ember kitapasztalja az összes sajátságát. Pl. a kézi vezérlőhöz hasonlóan 4 gombbal próbálkoztam a mechanikát Ra, De irányokba finoman vezérelgetni. Valamit elvéthettem a programban, mert a CAM goto hirtelen nekilódult és csak kikapcsolással sikerült megfékeznem.
De most már észrevettem egy AbortSlew procedurát, melyet amolyan vészstop-nak fel lehet használni.
Ez igen jól jöhet a tesztelés során, amikor a mechanika a programozás hibája miatt nekilódul - mint ma - és önállósítja magát.

Kód: Egész kijelölése

Stops a slew in progress.

Syntax
Telescope.AbortSlew()

The method syntax has these parts:

Remarks
Effective only after a call to SlewToTargetAsync(), SlewToCoordinatesAsync(), SlewToAltAzAsync(), or MoveAxis(). Does nothing if no slew/motion is in progress. Tracking is returned to its pre-slew state.
Raises an error if AtPark is true.


Mert rá kellett ma döbbennem, - saját káromon- ,hogy az ASCOM-nak a távcsőmozgató utasításai két alapvető csoportba sorolandók:
1: Ha egyszer kiadtad, akkor mindaddig nem foglalkozik veled, míg végre nem hajtotta; a másik
2: Megszakítható a fenti AbortSlew utasítással.

Hát igen ezeket kell majd használnom a folyamatos kontrollálhatóság miatt.

Cartes Du Ciel kapcsolat:


Úgy látom, hogy a planetárium program forráskódja kimeríthetetlen kincsesbánya.
Nézzük csak az előnyöket:
1: Ők már megírták a térkép alapú távcsővezérlést; Sőt!
2: Külső programból DDE kapcsolaton keresztül a térkép azonnal rápozícionál az általad meghatározott objektumra. És ez visszafelé is megy.
3. Kész rutinok vannak a katalógusaihoz (M, NGC, HD, SAO, USNO, HYP1-2, .....)!
Imigyen bármely objektum adata innen előhalászható.
Ez jól jöhet, majd a csillagászati felvételek elemzése során az objektumok azonosításához.

Ha valakinek tudomása van róla, hogy valakinek megvan a Canon SDK fejlesztő keretrendszer, az könyörgöm! jelezze nekem és valahogy juttassa el hozzám. A Canon Europe-tól megigényelhető ingyenesen, de eddigi 2 kérésemre nem reagáltak. Biztosan nem jól mutatkoztam be.

(Titeket nem zavar, hogy a Csillagváros honlap oldalain nem lehet az egér görgőjével tallózni?)

A kísérletezés folytatódik.....!
Stella_209
Hozzászólások: 48
Csatlakozott: 2009.09.21. 13:16

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: Stella_209 » 2009.12.17. 01:16

Igaz is, pár, általatok is felvetett problémára nem tértem ki, mert én is rágódom rajta.

De, néhánnyal kapcsolatban már van elképzelésem:

AUTOMATIKUS FÓKUSZÁLÁS

Szerzek vagy építek egy sz.gépről vezérelhető fókuszmotort és el is kezdem a teszteket.
Programozó szemmel nézve a következő a megoldási tervem vagy logikám:
A csillagok a felvételen egy harang görbe szerű fénygörbét mutatnak, ahol a görbe a legmagasabb, valahol ott kell lennie a csillagnak, a többi szétkenődés, diffrakció ill. a környező pixelek telítése a szóródás miatt.
Lényeges még, hogy a nem fókuszált képen a haranggörbe "szétkenődik", magyarán egyre nagyobb lesz a szélessége és a csúcs magassága is csökken.
http://stella.nefelejcs.com/StarFactory/Images/Fotomet1.jpg
Három lehetőség van:
1: Fókuszon belül vagyunk;
2: Fókuszban ill;
3: Fókuszon túl vagyunk.
Számunkra tehát csak a 2. eset a megfelelő. Csak azt a helyzetet kell tehát próbafelvételek elemzésével belőni, amikor a csillag fénygörbéje a legkompaktabb és maximális intenzitást mutat a centruma.
Ily módon remény van az automatizálásra.
(A belövéshez használt felvételek lehetnek rövidek, 1-10 mp, mert a fényesebb csillagok így is látszonak, utólag meg amúgy is törlésre kerülnek.)

Hasonló elvi ötleteket várok Tőletek Kedves Barátaim!
A hozzászólást 2 alkalommal szerkesztették, utoljára Stella_209 2010.09.21. 22:56-kor.
nyozo
Hozzászólások: 182
Csatlakozott: 2009.10.21. 10:24

Re: STAF - Robottávcső házilag, automatizált képfeldolgozás

Hozzászólás Szerző: nyozo » 2009.12.17. 09:59

Stella_209 írta:A csillagok a felvételen egy harang görbe szerű fénygörbét mutatnak, ahol a görbe a legmagasabb, valahol ott kell lennie a csillagnak, a többi szétkenődés, diffrakció ill. a környező pixelek telítése a szóródás miatt.
Lényeges még, hogy a nem fókuszált képen a haranggörbe "szétkenődik", magyarán egyre nagyobb lesz a szélessége és a csúcs magassága is csökken.

Erre létezik az FWHM fogalma. Ez ugye a "Full width at half maximum" rövidítése (l. a linket), részletesebben úgy lehetne megfogalmazni, hogy ha a csillag képének maximális intenzitása Imax, akkor Imax/2-nél meg kell mérni a csillagkép szélességét. Ennek a minimumát kell keresned a fókuszáláshoz.

Stella_209 írta:Csak azt a helyzetet kell tehát próbafelvételek elemzésével belőni, amikor a csillag fénygörbéje a legkompaktabb és maximális intenzitást mutat a centruma.
Ily módon remény van az automatizálásra.
(A belövéshez használt felvételek lehetnek rövidek, 1-10 mp, mert a fényesebb csillagok így is látszonak, utólag meg amúgy is törlésre kerülnek.)

Ennél a dolog kicsit komplikáltabb a gyakorlatban. :) Főleg rövid expók esetében erősen beleköp a levesbe a légköri nyugodtság! Ne feledd hogy amikor lépteted a fókuszt akkor új expó jön, amihez új nyugodtság tartozik. Hosszabb expó alatt jó eséllyel ez átlagos lesz, de pár mp-es alatt kifoghatsz egy életlen de extra nyugodtat, vagy egy ugyan tűéles pozíción levő, de éppen légkör által felfújt csillagképet is!

Valószínűleg a FWHM számításnál 3D-ben kellene matekozni, azaz nem csak a csillagkép egy irányú metszetéből dolgozni, hanem többől, akár az Imax érték pontján átmenő szakaszok mentén a szélrózsa minden irányában és ezek átlagára mondani azt, hogy ez az FWHM. És inkább a hosszabb expók a jók egy rossz nyugodtságú éjjelen. S=10 esetén persze a rövidek is teljesen jók. :)

Figyelni kell arra is, hogy az Imax kisebb legyen mint az érzékelő max. értéke, magyarán ki kell választani egy nem beégett csillag képét!

Nanu: Nyözö
Amcsillüdv: Nyözö
Válasz küldése

Vissza: “Csillagászati szoftverek és egyéb számítástechnikai kérdések”