Программа идентификации ИСЗ в широких полях.

[xd]

Отдыхать надо, хотя бы иногда

[1212Lupus]

Медленно и печально. Не раньше июля.

Когда же появится?

[Tau]

Медленно и печально. Не раньше июля.

Когда же появится?

Жду припадка приступа вдохновения.

[xd]

[Tau]

Нужна помощь добровольцев для набирания тестового материала.

1. Скачать программу Setka_for_distorsion (прицеплена ниже).
2. Запустить программу . Нарисуется на мониторе сетка из окружностей.
3. Сделать фотографию на минимальном фокусе объектива. Объектив желательно держать перепендикулярно монитору. В кадр не должны попасть края монитора, клавиатура, бутылки с пивом и прочее. Только сетка, пусть не вся, но главное - ничего лишнего. И никаких кропов.
Прислать фото на satir.program@gmail.com
Если есть фото со звездным небом, снятое этим же объективом, тоже присылайте (с указанием места и времени съемки).

[Tau]

В целях вдохновления добровольцев показываю дисторсию моего объектива Nikkor 18-105. Красные кружочки - как должна лежать идеальная сетка. Зеленые - точки сфотографированной сетки.

Начинаем рассматривать предлагаемые модели учета дисторсии на конкретном тестовом примере.
Отлаживаю на ресайзнутом кадре сетки (до 800  пикселов), т.ч. на расстояние от центра и ошибку в пикселах на графиках  нужно смотреть с коэффициентом.
Модель №0 зависит только от радиального расстояния. Для моего объектива это точно не выход. Достоинство метода - не ухудшает координаты в центре поля. Как была маленькая дисторсия там, так и осталась.

[Tau]

Модель №1 взята из Википедии (оставлены только основные члены). Ни рыба, ни мясо.
Модель № 2 взята из Википедии (оставлено побольше членов). Чуть-чуть лучше предыдущего варианта, но тоже не впечатляет.
Модель № 12 с квадратичными формами взята у А.А.Киселева из "Фотографической астрометрии" (стр 95), правда там она предлагается для учета дисторсии при связи растровых и тангенциальных координат, но это не суть важно. Этот метод мне нравится, красивая полиномиальная остаточная ошибка остается  , но увы - в центре кадра метод делает только хуже.

На этом пока всё. Рекламная пауза, оставайтесь на нашем канале.

[1212Lupus]

Ссылки на кадры с трёх объективов выслал в личку.

[Tau]

Виталий, спасибо

С моделями 1 и 2 я что-то намудрила, там на самом деле коэффициентов в 2 раза меньше.
Модель № 3 из Википедии, члены до второго порядка. Эта модель мне уже начинает нравится.

[xd]

А как насчёт не полиномиальных вариантов?

[Tau]

А как насчёт не полиномиальных вариантов?

Ссылки?

[xd]

Экспоненциальная:
\[ \Delta R = a \exp (b R + c R^2 + ... ) \]
Проективная:
\[
x' = \frac{x + a_{20} x^2 + a_{11} x y + a_{20} y^2 + ... }{1 + b_{10} x + b_{01} y + b_{20} x^2 + b_{11} x y + b_{02} y^2 + ...}
\]
\[
y' = \frac{y + c_{20} y^2 + c_{11} x y + c_{20} x^2 + ... }{1 + d_{10} y + d_{01} x + d_{20} y^2 + b_{11} x y + b_{02} x^2 + ...}
\]

[xd]

На самом деле самая сложная задача аппроксимации - это правильно подобрать аппроксимирующую функцию...

[Tau]

Deimos, это гхм... это красивая функция 

Модель №4. Полный полином третьего порядка по обеим координатам. Мне нравится. Ниже картинка для Nikkor 18-105.
Плюс таблица по тестовым снимкам. В таблице приведены среднее значение и ско исходной ошибки положения и остаточной ошибки.
По сравнению с Никором, у всех остальных тестовых объективов дисторсия мизерная  .
Тестирование проводилось на ресайзнутых кадрах.

[1212Lupus]

Да, выглядит красиво. Ещё бы в таблице дисторсионные коэффициенты увидеть...

[Tau]

Ещё бы в таблице дисторсионные коэффициенты увидеть...

Что подразумевается под дисторсионными коэффициентами?

[1212Lupus]

[p_i; m_i]

[Tau]

[p_i; m_i]

Виталий, вам посмотреть или куда-то забить в качестве фильтра? Я просто с нормированными координатами работаю, т.ч. коэффициенты соответствующие. Есть у меня такая идея - хранить коэффициенты нормированными к половине диагонали кадра, чтобы не привязывать размер обрабатываемого кадра к размеру калибровочного кадра (ну то есть чтобы к ресайзнутым обрабатываемым кадрам коэффициенты тоже были применимы). Плюс надо еще посмотреть, что там между узлами будет, в таблице же я написала остаточную ошибку в узлах...

[Tau]

Виталий, в прицепленном текстовом файле нормированные коэффициенты для ваших объективов. То есть дисторсионные координаты поделить на полудиагональ снимка, применить полиномиальное преобразование и обратно умножить на полудиагональ.
Сетки придется переснимать, когда дело дойдет до ввода в строй блока учета дисторсии. Узлы сеток надо было рисовать более конкретными, тут я сразу не додумала.

Следующий тест.
Шаг 1. Сняла частую сетку Никором. Размер изображения 1936х1296. Вычислила коэффициенты. Остаточная ошибка в узлах 0.37 +-0.30 пикселов.
Шаг 2. Тестовый кадр 1936х1296 с более редкой сеткой, узлы которой не совпадают с узлами калибровочной сетки. Натянула на кадр идеальную сетку (шаг и наклон идеальной сетки определяется по центральным узлам кадра), ошибка положения узлов 30.30 +- 28.79. Применила к узлам кадра координатное преобразование с вычисленными на первом шаге коэффициентами. Ошибка в узлах кадра 4.63 +- 2.41
Шаг 3. Тот же тестовый кадр, ресайзнутый до размера 900х602. Соответственно расхождение с идеальной сеткой до преобразования 14.00+- 13.4 и после преобразования 2.06+-1.73.
Выводы:
1. Nikkor - отстой!!
2. Между узлами, конечно, интерполяция дает результат хуже, чем в узлах. 
3. С ресайзнутыми изображениями можно тоже работать.

[1212Lupus]

Спасибо за инфу. Просто было интересно посмотреть на конкретные циферки. Идея нормировки коэффициентов, IMHO, правильная. Жду версию SatIR'а с калибровкой дисторсии для тестов.