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PlanetarySystemLRGBAligner

Ortler

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Hallo,
sorry, wenn ich das Thema hier poste. Ich habe aber keinen anderen Ort gefunden, mein Problem zu diskutieren. Aber es sollte hier gut passen. Der Mars ist nahe an der Opposition und es ist Zeit sich wieder mit Planeten zu beschäftigen. Ich habe mir ein Set-Up geleistet, dass über einen Klappspiegel eine SW-Kamera mit IR-Filter und eine Farbkamera kombiniert. Nachdem man nun SW- und Farbbilder erzeugt hat, möchte man die ja zusammenrechnen. Meine Suche hat dann das Tool PlanetarSystemLRGB-Aligner zu Tage gefördert. Die perfekte Lösung für diese Aufgabe! Ich kann hier nur meinen Dank an den Entwickler aussprechen. In dem Beispiel ist das Farb- im Vergleich zum SW-Bild allerdings deutlich unschärfer. Zudem sind die Bilder auch ein Stück weit verdreht. Darum sollte sich die Transformation aber eigentlich kümmern. Leider stürzt das Programm im ersten Schritt der Gittertransformation ab. Fehlermeldung sehe ich auf Anhieb keine. Nur allein mit Optical-Flow läuft es durch, ist aber nicht perfekt. Wie kann man sich dem Problem nähern?
Herzliche Grüße
Hajo
 

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Rolf_Hempel

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Hallo Hajo,

Das Programm ist für diesen Zweck nicht gut geeignet. Sein Einsatzgebiet sind großflächige Aufnahmen, wo ein einfaches Rotieren, Verschieben, Stauchen und Strecken nicht reicht. Also in erster Linie der Mond. Es ist für mich nicht überraschend, dass das Programm in der ersten Stufe ausgestiegen ist. Es findet einfach nicht genügend Ankerpunkte für die Homographie-Abbildung. Und wenn Du die zweite Stufe ohne die erste machst, müssen die beiden Bilder schon ziemlich gut übereinanderpassen.

Es ist erstaunlich, wofür andere Leute das Programm schon erfolgreich eingesetzt haben (z.B. Mikroskopie-Aufnahmen). Entscheidend ist aber immer, dass genügend prägnante Details im Bild vorhanden sind.

Bei Aufnahmen mit geringerer Auflösung müsste die Überlagerung doch eigentlich ganz gut in Photoshop von Hand zu machen sein. Hast Du das mal versucht?

Schöne Grüße
Rolf
 

Ortler

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Hallo Rolf,
vielen Dank für die schnelle Antwort. Schade, dass das Programm dafür nicht gedacht ist. Es wäre so bequem gewesen. Ich habe das Ganze jetzt in Photoshop gemacht. Vielen Dank für den Tipp. Ist ein bisschen umständlich mit halbtransparenten Ebenen zu drehen. Und so richtig pixelgenau ist das auch nicht wirklich. Aber das Ergebnis ist letzlich gut geworden. Siehe Anhang. Nur noch eine kleine Anmerkung zum Set-Up:
Mewlon 210, ASI 290 mini mit IR Filter für die Luminanz, ASI 462mc mir UV/IR-Sperrfilter für die Farbe.
30% von 6000 Frames gestacked.
Herzliche Grüße
Hajo
 

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Rolf_Hempel

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Hallo Hajo,

das Ergebnis sieht doch sehr gut aus!

Was Du noch versuchen könntest: Wenn Du die Versionen für Luminanz und Farbe in PS schon ziemlich genau zur Deckung gebracht hast, kannst Du diese Versionen nochmal in den LRGBAligner stecken und dort nur den 2. Schritt ausführen (Optical Flow). Der Witz bei diesem zweiten Schritt ist ja, dass die Bilder um wenige Pixel verändert werden können, sozusagen als Fein-Tuning. Daher der vorgelagerte erste Schritt, den Du jetzt ja von Hand gemacht hast. Wenn die Abweichungen am Anfang zu groß sind, konvergiert der Algorithmus nicht, und es entstehen groteske Artefakte.

Beim Optical Flow kann es auch helfen, mit den Konfigurationsparametern zu experimentieren (Anzahl der Pyramidenstufen, Anzahl der Iterationen etc.). Es gibt da kein Patentrezept.

Schöne Grüße
Rolf
 

Ortler

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Lieber Rolf,

ich werde es mit Optical Flow mal so probieren. Optical Flow findet sich ja heute an vielen Stellen. Wir (ich bin Meteorologe) nutzen für das Nowcasting, d.h. die kurzfristige Verlagerung von Wolken und Radarbildern, auch ähnlichen Techniken. Ich bezeichne das immer gerne als Eisenbahnmeteorlogie, weil es keine Entwicklungstendenzen berücksichtigt. Aber in dem astronomischen Anwendungesfall spielt das ja gar keine Rolle.

Noch eine Frage zum PSS. Für mein Set-Up könnte Drizzle etwas bringen. Ich habe aber in der Beschreibung nichts dergleichen gefunden.

Ich hab mal kurz - und unwissenschaftlich - PSS mit AS verglichen. Was ich mit dem Material gesehen habe, das zu dem letzten geposteten Bild geführt hatte, scheint mir PSS bei Farbbildern sichtbar bessere Ergenisse als AS zu liefern. SW hab ich noch nicht verglichen. Muss ich morgen nachholen. Bin gerade im häuslichen Urlaub.

Herzliche Grüße
Hajo
 

Rolf_Hempel

Mitglied
Lieber Hajo,

vielen Dank für die Rückmeldung. Und besonders freue ich mich natürlich immer, wenn PSS im Vergleich zu AS!3 gut abschneidet. Das ist meistens der Fall. Ich habe nur ein Jupiter-Video (in Farbe), bei dem ich noch nicht ganz an AS!3 herankomme. Den Grund habe ich noch nicht gefunden. Bei anderen Jupiter-Videos ist PSS eher besser gewesen. Aber ich habe noch eine Reihe von algorithmischen Verbesserungen auf dem Plan ...

Interessant, dass Du Optical Flow aus der Meteorologie kennst. Wenn Du Dich mit Bildverarbeitung beschäftigst, könntest Du ja vielleicht bei PSS mitmachen? Ich suche immer noch verzweifelt nach Mitstreitern.

Zum Thema Drizzle: Das ist ab Version 0.8.10 verfügbar (1.5x, 2x, 3x). Diejenigen, die PSS über Python 3 / pip installieren, haben das also schon an Bord. Wenn Du PSS mit dem Windows-Installer installiert hast, geht es erst beim nächsten größeren Release 0.9.0.

Schöne Grüße
Rolf
 

Ortler

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Lieber Rolf,

dann werde ich mich mal damit beschäftigen Python zu installieren. Dann macht ein weiterer Vergleich (mit Drizzle) erst Sinn. Im kommenden mitteleuropäischen Winter finde ich vielleicht auch Zeit mir mal Python anzueignen.

Ich bin schon seit längerem im Management des DWD und hab da eher Kontakt zu Herrn Rapp (IPA) als zur Programmierung oder Verfahrungsentwicklung.

Daher habe ich leider schon lange nichts mehr Ernsthaftes implementiert. Vor gut 20 Jahren habe ich mal ein animiertes Hertzsprung-Russel-Diagramm in Java implementiert. Lang ists her. Jetzt schreibe ich nur kleine Skripte für einen Formeleditor (schöne Arraysyntax mit super einfachem Zugriff auf alle unsere Daten) , der in unserem Workstationsystem (NinJo) zur Verarbeitung und Darstellung meteorologischer Daten integriert ist . Und das auch nur, um zu zeigen, dass das Problem nicht so komplex ist, wie gern behauptet wird. Das ist auch mehr Spass als in der "Dienstpostenbeschreibung" gefordert.

Ich fürchte ich kann bei der Entwicklung keine große Hilfe sein.

Herzliche Grüße

Hajo
 

Ortler

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Lieber Rolf,
Fehlermeldung:
ERROR: Package 'planetary-system-stacker' requires a different Python: 3.8.6 not in '>=3.5, <3.7'
Funktioniert
Funktioniert PSS tatsächlich nicht mit 3.8 oder werden die Versionen "künstlich" begrenzt,
Herzliche Grüße
Hajo
 

Rolf_Hempel

Mitglied
Lieber Hajo,

diese Frage habe ich schon ganz oft beantwortet, insbesondere auch im User-Guide unter dem Thema "Installation". Die Einschränkung auf Python <=3.6.x ist auf Windows nötig, weil die Astropy-Bibliothek (von der PSS abhängt) sonst nicht funktioniert. Auf Linux und MacOS gibt es diese Einschränkung nicht. Im User-Guide ist auch der Link auf die präferierte Python 3-Version enthalten.

Mitarbeit bei PSS könnte auch algorithmischer Natur sein. So denke ich derzeit darüber nach, wie ich im Patch-Blending am Ende des Stacking-Prozesses eine Gewichtung einführe, je nachdem wie zuverlässig in den Patches das De-Warping funktioniert hat. Wenn man dann mit einer größeren Überlappung arbeitet, könnten "gute" Patches stärker im Endergebnis durchscheinen als schlechte. Ein anderes Problem ist immer noch die globale Frame-Stabilisierung bei Planetenvideos. Die funktioniert immer noch nicht zuverlässig genug, insbesondere bei aufgehelltem Hintergrund. Mein Problem ist, dass ich zur Diskussion meiner Ideen keine Diskussionspartner habe und alles alleine machen muss. Daher suche ich auch Leute ohne direkte Python-Kenntnisse, die sich mit Bildverarbeitungsalgorithmen auskennen. :(

Interessant, dass Du im DWD arbeitest und Kontakt zu Markus Rapp von unserem Institut PA hast. Markus is ein guter Freund von mir, und wir haben eine Reihe gemeinsamer Projekte zwischen unseren Instituten. Mein jüngster Sohn fängt gerade in Hannover mit seinem Meteorologiestudium an. Vielleicht kann er sich ja in ein paar Jahren bei Euch bewerben ...

Herzliche Grüße
Rolf
 

Ortler

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Lieber Rolf,

momentan kämpfe ich mit der Python-Installation. Das funktioniert nicht. Ich bin wohl zu blöd dazu. Gibt man python in der DOS-Box ein, kommt sofort der Microsoft Store und bietet einem 3.8+ an. Daher auch meine erste Installation. Jetzt habe ich 3.6.8 installiert. Damit pip3 gefunden wird, musste ich noch den Pfad explizit erweitern. Das Ganze führt dann aber zu einer Fehlermeldung:
E:\Astro\PSS>pip3 install planetary-system-stacker
ERROR: Could not find a version that satisfies the requirement planetary-system-stacker (from versions: none)
ERROR: No matching distribution found for planetary-system-stacker
Ich werde an der Stelle erstmal nicht weiter machen und geduldig auf den Windows Installer warten. Ich brauche also keine weitere Unterstützung, was die Installation angeht.

Ich höre natürlich immer wieder gerne, wenn wir neue Interessenten begrüßen können. Ich habe in Erinnerung, dass Hannover unter niedrigen Studentenzahlen leidet. Ich hoffe, dass sich das wieder positiv entwickelt. Ich habe in Darmstadt studiert (kleines Institut, schon lange aufgelöst) und empfand es immer als sehr angenehm, dass man mit seinem Prof zum Kaffetrinken gegangen ist. Also, das hat auch was Gutes :). Der DWD braucht engagierte junge Leute. Und es macht auch viel Spass in den verschiedensten Bereichen zu arbeiten, ob Entwicklung und Forschung oder operationeller Vorhersagebetrieb. Ich habe das Alles selbst schon mal gemacht.

Herzliche Grüße
Hajo
 

Rolf_Hempel

Mitglied
Lieber Hajo,

hast Du auch wirklich die Python-Version 3.8 deinstalliert und nur noch die 3.6.8 aktiv? Man kann ja mehrere Versionen gleichzeitig auf dem Rechner haben. Ich vermute daher stark, dass "pip3" immer noch aus der 3.8-Installation genommen wird, und somit keine passende PSS-Version laden kann. Wenn mehrere Versionen auf dem Rechner sind, kann es leicht zu einem solchen Durcheinander kommen. Um ganz sicher zu gehen, könntest Du das pip3-Skript über den absoluten Pfad aus der 3.6.8-Installation starten. Aber ich kann auch verstehen, dass Du nach den Versuchen die Lust zu weiteren Anläufen verloren hast.

Ich hatte meinem Sohn eigentlich die Bonner Universität empfohlen. Dort wollte ich selbst 1975 mit dem Meteorologiestudium beginnen. Vorher hatte ich allerdings beim Tag der offenen Tür das Institut besucht. Dort sagte man mir, dass gerade so viele Studenten angefangen hätten, dass der Bedarf für die nächsten 10 Jahre gedeckt wäre. Dadurch habe ich mich entmutigen lassen. Ich habe dann stattdessen Mathematik und Physik studiert. :( Mein Sohn wollte aber nicht in Bonn studieren. Wieso er sich ausgerechnet Hannover ausgesucht hat, weiß ich gar nicht genau.

Herzliche Grüße
Rolf
 
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