Собственный софт для управления астрокамерой - сложно ли это?

[Алексей Юдин]

По задумке программа должна перед каждым кадром подавать сигнал на мощную импульсную лампу-осветитель (десятки нс импульс и гарантированное гашение хвоста за десятки-сотни нс), после чего тут же подавать команду на открытие электронного затвора (начало съемки) глобал-шаттер камеры.

С такой задачей скорее всего проще будет подпаяться к затвору и взять сигнал с него.

[diant]

С такой задачей скорее всего проще будет подпаяться к затвору и взять сигнал с него.

Алексей, были у меня такие мысли. А у КМОП матриц затвор это что - отдельная шина? И какой формы сигнал по ней начинает экспозицию? Неужели простой фронт 0-1 (или наоборот)? И потом, мне надо иметь этот сигнал уже хотя бы за 100 нс до начала экспозиции - как с этим быть?

[Алексей Юдин]

С такой задачей скорее всего проще будет подпаяться к затвору и взять сигнал с него.

Алексей, были у меня такие мысли. А у КМОП матриц затвор это что - отдельная шина? И какой формы сигнал по ней начинает экспозицию? Неужели простой фронт 0-1 (или наоборот)? И потом, мне надо иметь этот сигнал уже хотя бы за 100 нс до начала экспозиции - как с этим быть?

Да наверняка отдельная, надо даташит курить. А 100 нс добавить к экспозиции, пусть проваливается в неё вспышка.

[huch]

А 100 нс добавить к экспозиции, пусть проваливается в неё вспышка

так будет просто засвеченный кадр

[diant]

Вспышку нельзя провалить в экспозицию, даже хвоста её туда нельзя допустить. Наверное ты задачу не понял.

[Алексей Юдин]

Вспышку нельзя провалить в экспозицию, даже хвоста её туда нельзя допустить. Наверное ты задачу не понял.

А её наоборот отсечь... Тогда можно наоборот - затвором порулить с датчика погасания вспышки.

[crimchik]

Кто сам пишет софт по управлению и захвату изображений с астрокамер (конкретно ZWO), растолкуйте в двух словах, это сложно? Для человека, который давно не брал в руки шашки не занимался программировнием и вообще не знает современных платформ, типа питонов и т.п. Я даже не знаю, куда ткнуться, чтобы что-то понять в этом деле и подсмотреть, как это делается. Поэтому ссылки для меня тоже полезны.

зависит от того, насколько сложный функционал вам нужен, насколько высокая точность и надежность работы вам нужна. конкретно эта библиотека поддерживает простой вариант C#, поэтому в принципе вы можете написать собственный не очень сложный модуль под windows. в инструкции детально прописан базовый набор функций:
перечисление подключённых камер;
открытие / инициализация / закрытие камеры;
установка ключевых параметров (ширина/высота/биннинг/тип изображения);
установка/чтение значений (gain, exposure и т.д.);
старт / стоп непрерывного видео;
одиночный снимок — старт, опрос статуса и получение данных

всю дальнейшую обработку изображений уже можно делать средствами питон, он отлично подходит для этого.
вам лучше всего посмотреть в сторону VS Code под Windows - очень удобная среда для программирования.

[diant]

конкретно эта библиотека

Какая именно?

VS Code под Windows

Посмотрел что это такое. Если я правильно понял, это просто удобный текстовый редактор для нескольких языков сразу, который знает эти языки, походу подсказывает и проверяет их синтаксис, и удобно организует работу с проектом. А как же эти удобные плюшки, которые лет 20 назад назывались visual что-нибудь, когда все графические элементы не пишутся, а визуально рисуются?

Ну вообще-то мы уже поставили на windows крест, ибо это не система реального времени, увы.

[crimchik]

конкретно эта библиотека

Какая именно?

VS Code под Windows

Посмотрел что это такое. Если я правильно понял, это просто удобный текстовый редактор для нескольких языков сразу, который знает эти языки, походу подсказывает и проверяет их синтаксис, и удобно организует работу с проектом. А как же эти удобные плюшки, которые лет 20 назад назывались visual что-нибудь, когда все графические элементы не пишутся, а визуально рисуются?
SDK по ссылке даст ориентировочную точность синхронизации в несколько миллисекунд . если вам не нужны микросекунды, то можно попробовать

Ну вообще-то мы уже поставили на windows крест, ибо это не система реального времени, увы.

я имел ввиду вот эту библиотеку

текущая версия SDK лежит тут.
https://dl.zwoastro.com/software?app=DeveloperCameraSdk&platform=windows86&region=Overseas
Но лучше поищите на сайте. версии обновляются часто

вы имеете в виду нодовое программирование? конкретно здесь эта тема не поддерживается.
ну ставить крест - это вы поторопились ) если вам не нужна точность наса, то управлять камерой вы сможете. без синхронизации. или у вас какие - то узкоспециализированные задачи завязаны на вспышку?

[huch]

если вам не нужна точность наса, то управлять камерой вы сможете. или у вас какие - то узкоспециализированные задачи?

да, у товарища узкоспециализированная задача. ему требуются микросекундное согласование двух usb портов.

[crimchik]

если вам не нужна точность наса, то управлять камерой вы сможете. или у вас какие - то узкоспециализированные задачи?

да, у товарища узкоспециализированная задача. ему требуются микросекундное согласование двух usb портов.

да, тогда это уже аппаратная загвоздка, а не программная ... здесь даже у Arduino больше шансов, чем windows

[diant]

ну ставить крест - это вы поторопились ) если вам не нужна точность наса, то управлять камерой вы сможете. без синхронизации. или у вас какие - то узкоспециализированные задачи завязаны на вспышку?

Увы, нужна. Как тут уже сказали за меня - требуется микросекундное согласование двух usb портов. Возможно совет Димы Маколкина будет наилучшим и весной попробую его пощупать: камера Basler с внешним триггером запуска затвора. Только вот мне не очень нравится ни Баслер, ни его поддержка, ни его сайты (которые кажется вообще теперь недоступны). Ну да ладно, поглядим, когда буду щупать. ЗВО как-то ближе к телу, и ейный СДК судя по всему удобный и с примерами, да вот камер с триггерами у них нет.

здесь даже у Arduino больше шансов, чем windows

Если бы еще Ардуино (или esp32, или STM) умели камерами управлять и картинки грузить с них на лету в комп (где они бы стекировались).

[crimchik]

ейный СДК судя по всему удобный и с примерами, да вот камер с триггерами у них нет.

попробуйте написать в поддержку . вот здесь уже возникала аналогичная проблема https://bbs.zwoastro.com/d/12097-zwo-cameras-with-trigger

похоже что у них есть отдельные модификации с поддержкой аппаратной синхронизации
https://astronomy-imaging-camera.com/manuals/productcatalog.pdf
https://www.firstlightoptics.com/zwo-cameras/zwo-asi-6200mm-pro-full-frame-usb-30-mono-cooled-camera-custom-version-with-trigger-function.html вот как вариант

[diant]

ейный СДК судя по всему удобный и с примерами, да вот камер с триггерами у них нет.

попробуйте написать в поддержку . вот здесь уже возникала аналогичная проблема https://bbs.zwoastro.com/d/12097-zwo-cameras-with-trigger

Может и до этого дойдет. Но сперва Баслер весной помучаю (он уже куплен и за спиной лежит), а потом уж будет ясно, нужно ли покупать еще камеру с глобальным затвором и внешним триггером у ЗВО. Так-то asi174mm-pro (с холодильником в отличие от Баслера) тоже за спиной лежит. Думал с ней выкрутиться, да вот Винда подкачала. Не ОСРВ как ни крути.

[crimchik]

да вот Винда подкачала. Не ОСРВ как ни крути.

смотрите, если у камеры будет аппаратный триггер, то вся синхронизация будет делаться аппаратно, windows для этого не нужен. windows просто активирует камеру и подготовит ее, а затем получит файлы. по ссылке указано, что sdk поддерживает работу через внешний триггер.
пс: нашел в инструкции указания, что при активации через триггер камера будет работать только в видео режиме . можно конечно брать только 1 кадр из видеопотока

[user340]

Эх! Боюсь, точный 100нс претриггер даже баслер не сможет 
Только курить даташиты на CMOS и верилог

[diant]

смотрите, если у камеры будет аппаратный триггер, то вся синхронизация будет делаться аппаратно, windows для этого не нужен. windows просто активирует камеру и подготовит ее, а затем получит файлы. по ссылке указано, что sdk поддерживает работу через внешний триггер.

Да, все это понимаю. Просто Баслер в тригером уже есть в руках, а ЗВО такую еще нужно купить - не известно где и как? На Али и Озоне таких не увидишь. Это заказывать надо напрямую и покупать тоже (а как оплачивать еще теперь проблема). Поэтому пока этот путь на паузе, а Баслер ждет экзекуций. Просто сейчас нет времени до весны точно, да и опыта у меня с ними мало - кучу времени надо положить на освоение всех этих С++, СДК и т.д.

Эх! Боюсь, точный 100нс претриггер даже баслер не сможет 
Только курить даташиты на CMOS и верилог

Верилог - это у нас что?
Если триггер не даст 100нс - можно будет хотя бы подсмотреть, постоянная ли у него ошибка. Если да, это все легко поправимо. У меня есть 10-нс импульсные осветители, ими можно все как следует обмерять и внести поправки. А вот если хардварный триггер сам плавает по времени задержки, ну тогда ой...

пс: нашел в инструкции указания, что при активации через триггер камера будет работать только в видео режиме . можно конечно брать только 1 кадр из видеопотока

Ну это совсем никуда не годится. Надо нормальные 16-битные кадры и сразу их суммировать, сигнал то может быть слабым и без стэка он совсем будет жалко смотреться.

PS. Кстати, все так лихо говорят о даташитах. А где у нас реальные полные даташиты на Соньковские матрицы? Они ведь давно все рекламными флиерами заменили. Где к примеру даташит на imx174 с глобальным затвором? Он есть в открытом доступе?

[user340]

Верилог, это у нас язык для FPGA.
FPGA - это та прокладка между матрицей и компьютером, которая наглухо закрыта производителями камер (ZWO и т.д.) Но именно эта прокладка и работает быстро с камерой, формирует управляющие команды и считывает данные по MIPI-CSI/LVDS и заворачивает их в "USB". Именно она и важна, если нужен полный контроль.
API ZWO позволет общаться с этой прокладкой, но не позволяют изменять саму прокладку.
А для таких задач, которые вы хотите решать, нужно менять именно эту прокладку (прошивку FPGA).

Скажите, принципиально-ли для вашей задачи хорошее качество картинки, или достаточно измерения яркости изучаемого процесса фотодиодом? Насколько детальная картинка нужна? Просто, может это всё можно попробовать сделать, без привлечения CMOS-матриц?

--
И, наконец про даташиты, думал уж не спросите никогда

Для примера - даташит на всем известный imx290 (rolling-shutter)
https://disk.yandex.ru/i/2JmWW7S5mIuWpQ

Даташит на PYTHON5000 (global-shutter, используется в некоторых камерах Basler)
https://disk.yandex.ru/i/_v2co7kkZeU_yw

Принципы управления и считывания информации у CMOS-матриц всех производителей примерно одинаковые.
Заодно, можно посмотреть, есть-ли у них отдельная "шина" на "затвор"

[huch]

Надо нормальные 16-битные кадры и сразу их суммировать, сигнал то может быть слабым и без стэка он совсем будет жалко смотреться.

а зачем вам стек? не проще ли увеличить экспозицию? а несколько последовательных экспериментов с разными значениями экспозиции дадут вам график уменьшения яркости.

[diant]

Скажите, принципиально-ли для вашей задачи хорошее качество картинки, или достаточно измерения яркости изучаемого процесса фотодиодом? Насколько детальная картинка нужна? Просто, может это всё можно попробовать сделать, без привлечения CMOS-матриц?

Вы прямо мои мысли читаете
Конечно, картинка куда интереснее. Но на безрыбье и рак запоет... я уже которую ночь думаю о такой схеме:
- pin-PD вместо матрицы за объективом)
- трансимпедансный усилитель (тут же одной платой с PD)
- вход осциллографа (для быстрых люминофоров) или хорошей звуковой карты (для медленных люминофоров (мс), типа урановых или ториевых стекол, или флинтов в УФ, с переносом заряда при поглощении и т.д.)
Это конечно проще, тут не надо ни у кого никаких СДК выпытывать и ковырять. Осцилл на 100МГц у меня есть. А вот в звуковухах я полный ноль. Сегодня спросил у гугла "внешняя звуковая карта" - так там оказывается все так продвинулось, мамоньки мои! Есть карты и на 380кГц и даже на 760кГц, и 24 бита, и 32 бита, и 100, 110дБ шум (даже говорят есть 130дБ). И я растерялся. Даже не понимаю пока, какой карты мне для такой задачи хватит. Причем у навороченных по 1000 входов и выходов, примочек каких-то, а мне нужен только один вход, с хорошей разрядностью, хорошим АЦП и малошумный. Бывает ли такое дело сейчас за небольшие деньги (скажем в пределах 10тр)?

По поводу даташита на imx290 - это конечно хорошо, я посмотрю. Но как он мне поможет с 174й глобальной не знаю. Баслер у меня тоже на 174й, только без холодильника и с дибильными настройками, даже не уверен, что я могу там гейн поднять как у ЗВО до уровня шума чтения порядка 3,3е.

а зачем вам стек? не проще ли увеличить экспозицию? а несколько последовательных экспериментов с разными значениями экспозиции дадут вам график уменьшения яркости.

На одной экспозиции там может почти ничего не будет видно. Слишком короткое время высвечивания и его интенсивность. Это просто по опыту работы с люминисцирующими субстанциями говорю. Некоторые могут высветить за 1 мкс. А у нас на камерах минимальные экспозиции часто 33мкс, 1мс и т.д.