A A A A Автор Тема: Программа идентификации ИСЗ в широких полях.  (Прочитано 10596 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Tau

  • Гость
В теме про ИСЗ витает в воздухе идея создания программы отождествления треков ИСЗ на снимках. Хотелось бы поговорить об этом. 
Надеюсь, 1212Lupus не обидится, если я опубликую его соображения:
Цитировать
Что касается интерфейса. Я думаю, основной задачей должно быть отождествление звёздного поля на фотографии с подписями опорных звёзд (с блеском -- удобно для оценки блеска ИСЗ, к примеру), как на ваших картинках, и наложение треков ИСЗ. Проге нужно скармливать TLE (желательно предусмотреть возможность объединения разных каталогов (NORAD + classified), чтобы не использовать для этого стороннюю софтину). Т.к. поле может быть в несколько десятков градусов, то желательно иметь возможность отсева по яркости спутника (значит, нужно загрузить и каталог приведенных яркостей ИСЗ mcnames), может ещё какие фильтры как в Heavensat (см. аттач).
Как правило, и при съёмке ИСЗ на широких полях, и при съёмке метеоров, мы имеем дело с полями диаметром от 5о. Проницание редко превышает 9m, так что каталога Tycho-2 более чем достаточно. Впрочем, методика отождествления дело тёмное для меня. Программа astrometry.net работает отлично, но не знаю, на сколько будет сложно её использовать (использование в стороннем софте с ссылкой на проект авторами не возбраняется). Не совсем понятно, как будет справляться программа с дисторсией.
Идеально была бы возможность после отождествления и коррекции поля по кликам на фотографии астрометрировать трек ИСЗ или метеора, но это, наверно, сложно.
Вообще, предлагаю завести отдельную тему в "Астрономии и компьютере", где можно было бы обсуждать софт -- в нём будут заинтересованы и "сателлитчики", и метеорщики.

Tau

  • Гость
Основные проблемы:
1) Выделение звезд и трека на снимке. Автоматический вариант я бы исключила сразу, потому что фото с широким полем чаще всего пейзажное. Помимо звезд там бывают фонари и паровозы на переднем плане... Любая ручная разметка будет в любом случае быстрее программной обработки кадра в целях поиска звезд и трека.
2) Автоматическая идентификация звезд на снимке. В условиях "Я что-то снял между Скорпионом и Большой Медведицей, и масштаба не знаю" эта задача превращается просто в песню. Если кто знает подходящие алгоритмы идентификации -  в студию! Я знаю всего три, и они не подойдут. Тут надо сильно думать.
3) Обновление TLE. Нужна ли возможность программной загрузки с сайта или пользователь сам будет за этим следить? Возможность программно ходить на Space-Track исключаем сразу.
4) Собственно идентификация трека (астрометрировать трек после привязки - это совсем просто, и говорить не стоит). Это самая вкусная часть, тут есть где разгуляться фантазии. Идеи приветствуются.

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 220
  • Рейтинг: +259/-11
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Show only replies by Deimos
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
ПО части алгоритмов завтра надо будет спросить у коллеги, он этот вопрос прорабатывал.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн 1212Lupus

  • *****
  • Сообщений: 3 076
  • Рейтинг: +194/-4
  • Мне стал не очень нравиться этот форум...
    • Show only replies by 1212Lupus
    • http://belastro.net
Основные проблемы:
1) Выделение звезд и трека на снимке. Автоматический вариант я бы исключила сразу, потому что фото с широким полем чаще всего пейзажное. Помимо звезд там бывают фонари и паровозы на переднем плане... Любая ручная разметка будет в любом случае быстрее программной обработки кадра в целях поиска звезд и трека.
Согласен. Но если звёзд на фотографии 100+, то как быть? Может следует предусмотреть переключение режимов автоматического/ручного поиска звёзд -- как у настоящих пацанов "Apollo"?

2) Автоматическая идентификация звезд на снимке. В условиях "Я что-то снял между Скорпионом и Большой Медведицей, и масштаба не знаю" эта задача превращается просто в песню. Если кто знает подходящие алгоритмы идентификации -  в студию! Я знаю всего три, и они не подойдут.

У astrometry.net есть страничка с библиографией: http://astrometry.net/biblio.html . Там статьи на тему. Если что-то заинтересует из журнала IEEE, а доступа нет -- могу поспособстовать достать статью.


3) Обновление TLE. Нужна ли возможность программной загрузки с сайта или пользователь сам будет за этим следить? Возможность программно ходить на Space-Track исключаем сразу.
Ну, раз исключаем, то лажно. Хотя Саша Лапшин решил её довольно быстро в Heavensat.
Тогда, думаю, "для сирых и убогих" нужно предусмотреть скачивание с celestrak.com и classified.zip по нажатию кнопки, а суровые парни будут сами качать со space-trak.org.

4) Собственно идентификация трека (астрометрировать трек после привязки - это совсем просто, и говорить не стоит). Это самая вкусная часть, тут есть где разгуляться фантазии. Идеи приветствуются.

Я знаю, где тут обитают люди, которые про идентификацию треков знают много, но они не расколятся.  ;D 8) Хотя, кое что есть: "Обработка ПЗС-изображений при наблюдениях объектов ГСО в системе Apex II".
Самый простой и логичный вариант в свете "ручной разметки неба" -- два клика на начале/конце трека + морфологический анализ для выделения границ трека.

Кстати, думаю в основном окне программы нужно добавить настройки промежутка времени для отображения ИСЗ "с... по...", т.к. часто наблюдатели забывают проверить часы, и начинается хождение по мукам... А так можно туда-сюда дёргать время и смотреть, что там отображается.
Кстати, это больше похоже на "ручной" вариант поиска ИСЗ -- а автоматический будет? Типа, задаём время, кадр отождествился, трек тожа и программа сама начинает искать подходящий спутник? Тогда нужно добавить фильтры на допустимые ошибки в наклонении орбиты ("трека") и ошибки в положении начала/конца на небе (в градусах).

Что касается форматов изображений. Чаще всего нам подсовывали JPG. Стоит подумать над PNG. FITS, возможно, излишен -- не та точность программы пока.
« Последнее редактирование: 17 Фев 2012 [01:51:30] от 1212Lupus »
Радиоастрономы-любители -- объединяемся!


Если утро наступает в три -
Через два часа уже зажгут фонари.
Уже кончился день, а я только встал,
А я только что встал и уже устал.
(с) НОЛЬ

Оффлайн lazyBSD

  • *****
  • Сообщений: 3 366
  • Рейтинг: +12/-2
    • Show only replies by lazyBSD
Но если звёзд на фотографии 100+, то как быть? Может следует предусмотреть переключение режимов автоматического/ручного поиска звёзд -- как у настоящих пацанов "Apollo"?
Опциональный mask.fits и всё делать на автомате.
/ссылка запрещена правилами форума/

Tau

  • Гость
1212Lupus, стоит определиться с целью. Что является нашей светлой мечтой - удовлетворить свое любопытство ("Ура, я видел в этой жизни объект под номером 99999!") или получить измерения низких ИСЗ? Я исходила из первого варианта, наблюдая за темой о наблюдениях ИСЗ. Замеры в широких полях будут  грубыми. Они не нужны, по-моему, никому. Вон у меня в свое время на руках было после каждой ночи автоматические серии замеров по 50-100 объектам с точностью 1 угл.минута. Нихто не брал :).
Цитировать
Согласен. Но если звёзд на фотографии 100+, то как быть? Может следует предусмотреть переключение режимов автоматического/ручного поиска звёзд -- как у настоящих пацанов "Apollo"?
Зачем нам все 100 звезд? Для идентификации трека нужны звезды только в окрестности трека, а т.к. трек не на весь кадр, то тем самым снимается проблема учета дисторсии. Локальная привязка (по звездам только одной части кадра) и так работает. Я когда свои картинки клепаю, беру вокруг трека штук 10 звезд. А то что на картинках подписано 50 звезд - так это просто каталог накладывается на кадр после астрометрической привязки кадра (когда определены координаты центра кадра, масштабы, поворот).  ;D
Автоматический поиск можно заложить как программу на будущее.
Цитировать
Кстати, думаю в основном окне программы нужно добавить настройки промежутка времени для отображения ИСЗ "с... по...", т.к. часто наблюдатели забывают проверить часы, и начинается хождение по мукам...
Логично.
Цитировать
Кстати, это больше похоже на "ручной" вариант поиска ИСЗ -- а автоматический будет? Типа, задаём время, кадр отождествился, трек тожа и программа сама начинает искать подходящий спутник? Тогда нужно добавить фильтры на допустимые ошибки в наклонении орбиты ("трека") и ошибки в положении начала/конца на небе (в градусах).
Полностью автомат - нет. Баба Яга против роботов! Необходимо визуальное подтверждение пользователем отработки каждого этапа: "Да,  звезды идентифицированы верно", "Да, трек обнаружен верно".

Оффлайн CTPAHHNK

  • *****
  • Сообщений: 1 709
  • Рейтинг: +12/-2
  • Sapere aude
    • Show only replies by CTPAHHNK
...
Полностью автомат - нет. Баба Яга против роботов! Необходимо визуальное подтверждение пользователем отработки каждого этапа: "Да,  звезды идентифицированы верно", "Да, трек обнаружен верно".
Всплывающие окошки с кнопками "Да"/"Нет" и чекбокс "Запрашивать подтверждение каждого этапа" в настройках дадут щасте фсем - бездваздмездна.  ;D
Не трогайте мою голову,- это мое больное место!

Оффлайн профессор Звёздочкин

  • ***
  • Сообщений: 227
  • Рейтинг: +8/-3
    • Show only replies by профессор Звёздочкин
Что является нашей светлой мечтой
  Счастье уже в том, что хоть кто-то взялся сделать это для ЛА. Планов громадьё можно понастроить, но может исходить из реалий? То есть посмотреть, что уже есть - форум как раз и создаёт режим дружелюбия и конфиденциальности... Итак, приз - в студию!

Оффлайн Виктор Воропаев

  • *****
  • Сообщений: 8 321
  • Рейтинг: +383/-63
  • 55.8062°N, 37.3273°E
    • Skype - viktor.voropaev
    • Show only replies by Виктор Воропаев
    • Сайт поддержки инициативных астрономических проектов
то является нашей светлой мечтой - удовлетворить свое любопытство ("Ура, я видел в этой жизни объект под номером 99999!") или получить измерения низких ИСЗ?

 Получить измерения низколётов и выдать их в формате IOD для поддержания любительского каталога classfd.tle и восполнения прорех в оперативной выдаче тулайнов на открытые объекты. Пускай даже с точностью на порядок хуже радарной - для "широкой общественности" лучше какая-то информация, чем ничего.


Цитировать
Замеры в широких полях будут  грубыми. Они не нужны, по-моему, никому. Вон у меня в свое время на руках было после каждой ночи автоматические серии замеров по 50-100 объектам с точностью 1 угл.минута. Нихто не брал :).

 Попав в хорошие руки, они были успешно схомячены в норку обработаны и привязаны.
GSO 8", Celestron 80ED, Coronado PST

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 220
  • Рейтинг: +259/-11
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Show only replies by Deimos
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
А что делать, если пользователь решил, что прога приняла неверное решение?  ::)
Обратная сторона шасця.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн карамба

  • ***
  • Сообщений: 114
  • Рейтинг: +5/-32
    • Show only replies by карамба
Вон у меня в свое время на руках было после каждой ночи автоматические серии замеров по 50-100 объектам с точностью 1 угл.минута. Нихто не брал :).
Я слышал, что не давали. А так, для низких 1 минута достаточно приемлемая точность. Это же камера широкого поля.

Баба Яга против роботов!
+1  На фиг нам телескопы-роботы :)

Оффлайн карамба

  • ***
  • Сообщений: 114
  • Рейтинг: +5/-32
    • Show only replies by карамба
Попав в хорошие руки, они были успешно схомячены в норку обработаны и привязаны.
Не совсем успешно. И, не оправдали надежд обрабатывающего.

Оффлайн CTPAHHNK

  • *****
  • Сообщений: 1 709
  • Рейтинг: +12/-2
  • Sapere aude
    • Show only replies by CTPAHHNK
А что делать, если пользователь решил, что прога приняла неверное решение?  ::)
Обратная сторона шасця.
...и чекбокс "Запрашивать подтверждение каждого этапа" в настройках...
:P
Не трогайте мою голову,- это мое больное место!

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 220
  • Рейтинг: +259/-11
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Show only replies by Deimos
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Так всё же что делать, если обезьянапользователь решил, что прога ошиблась? Снимок в мусорку?
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн 1212Lupus

  • *****
  • Сообщений: 3 076
  • Рейтинг: +194/-4
  • Мне стал не очень нравиться этот форум...
    • Show only replies by 1212Lupus
    • http://belastro.net
Такой снимок в рамку и на стенку -- это звёздное небо другой солнечной системы!

1212Lupus, стоит определиться с целью. Что является нашей светлой мечтой - удовлетворить свое любопытство ("Ура, я видел в этой жизни объект под номером 99999!") или получить измерения низких ИСЗ? Я исходила из первого варианта, наблюдая за темой о наблюдениях ИСЗ. Замеры в широких полях будут  грубыми. Они не нужны, по-моему, никому. Вон у меня в свое время на руках было после каждой ночи автоматические серии замеров по 50-100 объектам с точностью 1 угл.минута. Нихто не брал :).
Ну, я сторонник того, чтобы хоть и грубо, но была возможность астрометрировать. Я также выступаю за астрометрию и из-за того, что эта программа будет полезна ЛА-метеорщикам не только для отсева ИСЗ, но и для собственно астрометрии следов метеоров -- а низкая точность тут приемлема. Впрочем, я не программист, потому не настаиваю. :)

Про локальную привязку понял -- да, для такое подходит.
Радиоастрономы-любители -- объединяемся!


Если утро наступает в три -
Через два часа уже зажгут фонари.
Уже кончился день, а я только встал,
А я только что встал и уже устал.
(с) НОЛЬ

Оффлайн CTPAHHNK

  • *****
  • Сообщений: 1 709
  • Рейтинг: +12/-2
  • Sapere aude
    • Show only replies by CTPAHHNK
Так всё же что делать, если обезьянапользователь решил, что прога ошиблась? Снимок в мусорку?
Да, если повторно обработать(с выключенным автоматом - разъяснение для обезьяны) вера не позволяет. :police:
Не трогайте мою голову,- это мое больное место!

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 220
  • Рейтинг: +259/-11
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Show only replies by Deimos
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
То бишь всё ручками? И звездюлины опознавать, и центры тяжести считать?
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн CTPAHHNK

  • *****
  • Сообщений: 1 709
  • Рейтинг: +12/-2
  • Sapere aude
    • Show only replies by CTPAHHNK
То бишь всё ручками? И звездюлины опознавать, и центры тяжести считать?
Нет, если наделать отдельных чекбоксов на каждую операцию, z.b. ;)  И потом, снятие галочки на чекбоксе означает лишь наличие ручного подтверждения конкретной автоматической операции, разве нет? ;D
Не трогайте мою голову,- это мое больное место!

Tau

  • Гость
Так всё же что делать, если обезьянапользователь решил, что прога ошиблась? Снимок в мусорку?
Любой алгоритм идентификации имеет допуски, в зависимости от алгоритма они могут иметь разный смысл, но они есть всегда. Если идентификация произошла неверно, то тут причин четыре:
1) допуск задан неверно
2) конфигурация звезд не очень подходящая (да-да, бывают и такие алгоритмы)
3) алгоритм кривой
4) алгоритм некривой, но запрограммирован криво :)
Поэтому приоритетной задачей для меня является подбор и отладка такого алгоритма, который бы  сам себя перепроверял и приходил к выводу, что данная идентификация - единственно верная. Если такой алгоритм найдется и докажет свою эффективность, то подтверждения правильности привязки от пользователя не потребуется. Если такой алгоритм не найдется, то программа пойдет на новый заход с другими значениями допусков.
Спасибо Lupus-у за ссылку на статьи, очень увлекательно.

Оффлайн профессор Звёздочкин

  • ***
  • Сообщений: 227
  • Рейтинг: +8/-3
    • Show only replies by профессор Звёздочкин
Собственно, получаются две отдельные задачи:
1. Идентификация звёздного поля
2. Идентификация ИСЗ

Первая задача сама по себе - может служить для разных целей в разных программах
Вторая - это специализация автора. Давайте начнём со второй - пусть пользователь пока сам отождествляет свои снимки, а прога - ИСЗ. Как я понял, эта часть уже готова - посмотреть можно?

 А с первой может и вовсе не получится..