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Herramientas de calibrado (PI beta)

Posted: Wed Jul 19, 2006 12:28 am
by Carlos S.
Hola a todos:

Debido a que muchos de vosotros usáis cámaras DSLR (yo también por supuesto :) ) y que probablemente estéis interesado en este tipo de herramientas, os avanzo pues que, como algunos ya sabréis, de momento en la versión beta del programa existe un módulo que permite leer y manejar formatos de archivo DSLR RAW con las extensiones .cr2, .crw, .nef, .mrw, .orf, .raf, .pef, .x3f, .dcr, .kdc, .srf, .raw y .dng. Luego también hay disponible un módulo de lectura y manejo del nuevo formato JPEG2000, el cual soporta archivos de hasta 16-bit y las extensiones .jp2, .jpx, .jpk y .j2k. Esta implementación del formato JPEG2000 está basado en la Jasper Software Library (versión 1.701.0) escrita por Michael Adams.

Bueno, vamos ahora con las herramientas de calibrado que intentaremos incluir en futuras versiones de la versión beta.

En cuanto al registro de imágenes propiamente dicho, en cada toma de luz las estrellas serán automáticamente detectadas, teniendo en cuenta siempre que una estrella es un objeto redondo y que su luminancia decrece regularmente en cualquier dirección. Una vez la estrella es detectada, se calcula su centroide en función de su curva gaussiana de luminancia. Los resultados del registro dependerán exclusivamente de los parámetros seleccionados. Si éstos son modificados, será necesario realizar de nuevo el proceso del registro de imágenes. También se podrá escoger los procesos de registro y apilado, por lo que solo habrá que decidir el porcentaje de imágenes que se desean mantener al final del proceso de registro para comenzar el apilado. Únicamente las mejores imágenes serán utilizadas durante dicho proceso, aunque queremos incluir también la posibilidad de hacer todo este proceso mucho más flexible.

Sobre el alineamiento, los "offsets" y ángulos de rotación serán computados durante el proceso de alineación. La mejor imagen se utilizará como imagen de partida (la imagen con mejor resultado). Para más información acerca de los algoritmos empleados durante este proceso, podéis consultar los siguientes sitios:

-FOCAS Automatic Catalog Matching Algorithms:
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-b ... d35aa24090
-Pattern Matching with Differential Voting and Median Transformation Derivation:
http://lear.inrialpes.fr/pubs/2005/MR05/

También el proceso de apilado incluirá una opción de calibración del fondo, que consistirá en normalizar los valores de píxel de fondo de cada una de las imágenes antes de ser apiladas. El valor de fondo se define aquí como el valor de la mediana de todos los píxeles de la imagen. Así cuando se desea aplicar esta opción, los tres canales RGB de cada imagen se normalizan al mismo valor de fondo, que es el mínimo de los tres valores de la mediana (uno para cada canal). Esta opción es muy interesante porque permite asegurarse que, antes de elegir métodos de apilado como Kappa-Sigma Clipping o Median Kappa-Sigma Clipping, los cuadros apilados tendrán todos el mismo valor de fondo.

Otra opción dentro del proceso de apilado será la sustracción de darks basada en la entropía. La sustracción del dark puede ser optimizada opcionalmente de modo que la entropía del cuadro resultado (toma de luz menos toma oscura) sea reducida al mínimo aplicando un coeficiente entre 0 y 1 al dark frame. La principal ventaja de esta optimización es que permitirá utilizar los cuadros oscuros no tomados en condiciones óptimas (especialmente respecto a temperatura). Existe más información sobre este tipo de sustracción de darks consultando la siguiente documentación:

-Entropy-Based Dark Frame Subtraction:
http://www.cs.ubc.ca/~heidrich/Papers/PICS.01.pdf

En cuanto al tipo de apilado, pues existirán varios métodos. Entre ellos:

-Average: Este es el método más simple. La media de todos los píxeles son computados para cada píxel.
-Median: Este método se usa normalmente para la creación de master dark, flat y offset/bias. Aquí la mediana de los píxeles es computado para cada píxel durante el proceso de "stacking".
-Maximum: Este es un método bien simple pero que debe usarse con sumo cuidado. El valor máximo de todos los píxeles se computan para cada píxel.
-Kappa-Sigma Clipping: Este método se utiliza para rechazar la desviación de los píxeles de forma iterativa. Dos parámetros son utilizados: el número de iteraciones y el múltiplo de la desviación estándar (Kappa). Para cada iteración, la media y la desviación estándar (Sigma) de los píxeles apilados son computados. Cada valor de píxel alejado de la media más que Kappa-Sigma es rechazado. La media de los píxeles supervivientes en el apilado son computados para cada píxel.
-Median Kappa-Sigma Clipping: Este método es similar al de Kappa-Sigma Clipping pero los píxeles no rechazados se sustituyen por el valor de la mediana de cada píxel.
-Entropy Weighted Average (High Dynamic Range): Este método está basado en el trabajo del alemán Jenkin y Lesperance: http://archive.eso.org/archive/hst/wfpc ... letter.pdf que permite el stacking mientras se mantiene para cada píxel el rango dinámico. Esto es particularmente útil cuando se apilan imágenes tomadas con diferentes tiempos de exposición y/o valores ISO, creando una imagen promediada con el mejor rango dinámico posible. En contra tiene que requiere un tiempo más elevado de computación.

Finalmente serán incluidos también diversos métodos de reconstrucción del color mediante matriz de Bayer: interpolación, super-píxel (RGBG) y Bayer drizzle.

Bueno, pues de momento estas son nuestras intenciones respecto al calibrado de imágenes.

Salu2,

Posted: Wed Jul 19, 2006 1:06 am
by H-Alfa
:aplausos:

Posted: Wed Jul 19, 2006 7:42 am
by Tomás Mazón
Pues serán de gran ayuda. Perfecto.

No me ha parecido leerlo, pero supongo que habrá también la manera de crear las tomas master de calibración de manera automática.

Gracias por la información.

Posted: Wed Jul 19, 2006 2:43 pm
by Jordi Gallego
Gracias por mantenernos informados Carlos :wink:
Parecen unas herramientas muy potentes e interesantes!

Me uno a la pregunta de Tomás:
supongo que habrá también la manera de crear las tomas master de calibración de manera automática
Saludos
Jordi

Posted: Wed Jul 19, 2006 7:01 pm
by ManoloL
Hola a todos:
Muchas gracias por la información, Carlos.
Yo estuve el otro día trasteando con el DeepSkyStacker, que por lo que entendí, en tu mensaje al respecto, ha confeccionado el mismo autor que esta confeccionando este modulo para el Pixinsight y parece funcionar muy aceptablemente.
Realmente creo que será muy interesante disponer de un programa capaz de realizar estos pasos previos al procesado. No obstante, no se si por mi desconocimiento, o porque es así, la unica posibilidad de este programa era lanzarle completo, con toda la serie de tomas, darks, flats, bias y al final obtener la imagen. Bien es cierto que luego buceando en los directorios encontrabas las masters correspondientes, pero que el programa no permite limitarse a obtener.
No se si la idea es mantenerlo de esta manera, aunque desde mi punto de vista deberia tener estos menús que permitieran la elaboración de masters, que posteriormente podrian utilizarse para el pretratamiento de distintas imagenes.
Saludos.

Re: Herramientas de calibrado (PI beta)

Posted: Wed Jul 19, 2006 7:16 pm
by ManoloL
Carlos S. wrote: -Entropy Weighted Average (High Dynamic Range): Este método está basado en el trabajo del alemán Jenkin y Lesperance:
Hola de nuevo Carlos:
Has tenido un pequeño lapsus en la traducción: No es que Jenkin sea alemán, es que hay un tercero que se llama German y por lo que parece los tres son de, o estan en, Canada:

Entropy-Based Image Merging
A. German, York University, Toronto, Ontario, Canada
M. R. Jenkin, York University, Toronto, Ontario, Canada
Y. Lesperance, York University, Toronto, Ontario, Canada

Bueno, yo también pienso, que en vez de dedicarme a puntualizar estas "pijadas" me deberia dedicar a aprender a procesar. Si tu también lo has pensado te doy toda la razón.
Saludos.

Posted: Wed Jul 19, 2006 7:16 pm
by Maxi
Pues tienen, buena pinta, vamos a tener que hacer una tesis para asimilar tanto conceptos :lol:

Saludos

Re: Herramientas de calibrado (PI beta)

Posted: Wed Jul 19, 2006 9:05 pm
by Carlos S.
ManoloL wrote:No es que Jenkin sea alemán, es que hay un tercero que se llama German y por lo que parece los tres son de, o estan en, Canada:

Bueno, yo también pienso, que en vez de dedicarme a puntualizar estas "pijadas" me deberia dedicar a aprender a procesar.
:) Es verdad, gracias por el apunte.

Salu2,

Posted: Thu Jul 20, 2006 9:31 pm
by Tomás Mazón
[quote="Tomás Mazón"]supongo que habrá también la manera de crear las tomas master de calibración de manera automática.

Es decir, que va a ser que no ¿no?

Posted: Thu Jul 20, 2006 11:27 pm
by Carlos S.
Bueno, es todavía muy pronto para aventurar más cosas sobre el calibrado de imágenes. Esperamos pronto traer más noticias.

Salu2,