TUTORIAL IRIS
ALLINEARE LE IMMAGINI STELLARI (METODI MANUALI)
I metodi descritti in questa sezione coinvolgono l'identificazione interattiva delle sorgenti
puntiformi in comune (stelle) nelle regioni di sovrapposizione delle immagini. Questi metodi sono
compatibili con immagini a 16 bit (bianco & nero) e a 48 bit (colori reali).
Metodo di QuickRegister: Spostamento semplice
La sintassi del comando da digitare nella consolle dei comandi è
>QR [NAME1] [NAME2]
Oppure
>QREGISTER [NAME1] [NAME2]
[NAME1] e [NAME2] sono il nome dei file delle immagini da allineare. Il riferimento è l'immagine
[NAME1]. Il comando QR applica una semplice traslazione all'immagine [NAME2] . Ad esempio,
per registrare le immagini M57-1 e M57-2.
(1) digitare il comando
>QR M57-1 M57-2
(2) IRIS carica automaticamente la prima immagine e vi invita a selezionare una stella di campo.
Selezionate una stella luminosa e non saturata. Posizionate il puntatore del mouse sulla stella e
cliccate il tasto di destra del mouse (la posizione della croce riguardante la stella non è molto
critica). Lo scopo è di identificare un bersaglio. Iris calcola una posizione molto precisa.
(3) La seconda immagine è caricata automaticamente. La posizione dell'oggetto selezionato nella
prima immagine è identificato da un cerchio. Questo ti aiuta a trovare la stella nella seconda
immagine.
(4) Selezionare l'oggetto in questo fotogramma e clicca il tasto di destra:
(5)IRIS fornisce il valore numerico dello spostamento fra le due immagini e sposta la seconda
immagine (l'immagine corrente sullo schermo):
(6) Facoltativamente, è facile controllare il risultato sottraendo le due immagini (per esempio, salva
l'immagine traslata M57-2 in un file intermedio ed usa il comando SUB):
Il comando SQR è molto simile all'ordine di QR ma usa un'interpolazione spline.
Metodo di QuickRegister: Affinare la trasformazione
Il metodo calcola una trasformazione lineare fra le due immagini per allinearle:
X’ = A X + B Y + C
Y’ = D X + E Y + F
I parametri A, B, C, D, E, F vengono calcolati. Questa trasformazione considera la traslazione, la
rotazione e il ridimensionamento fra le immagini. Per esempio, una rotazione del campo di un
telescopio altazimutale può essere corretta facilmente.
La procedura:
(1) esegui QR2 dalla consolle dei comandi. Per esempio:
>QR2 M57-1 M57-2
e seleziona tre stelle nella prima immagine. La scelta dovrebbe cadere possibilmente su stelle
distribuite su un triangolo equilatero e con una grande separazione per avere la precisione massima:
(2) Selezionare le stesse stelle nella seconda immagine (nello stesso ordine):
(3) IRIS restituisce i parametri della trasformazione e modifica la seconda immagine:
L'ordine SQR2 è molto simile all'ordine QR2 ma usa un'interpolazione spline.
Metodo di QuickRegister:
procedura alternativa
Caricare un'immagine di riferimento (la prima di una sequenza I1, I2, I3 per esempio) usando il
comando QR21 (qui QR21 sostituisce il comando LOAD):
>QR21 I1
IRIS vi invita a selezionare tre stelle:
Ora eseguite il comando QR22. Il parametro è il nome della seconda immagine della sequenza:
>QR22 I2
IRIS vi invita a selezionare le stesse stelle per generare una trasformazione fine:
Salva il risultato, per esempio:
>SAVE I2
La parte più interessante consiste nella possibilità di registrare una terza immagine (e molte altre)
senza la necessità di selezionare le stelle nella seconda immagine. Il comando QR21 ha inserito
nella memoria le posizioni della stella della prima immagine. Queste posizioni sono sempre
disponibili per altre ripetizioni del comando QR22. Per esempio allineare la terza immagine è
semplice:
>QR22 I3
e così via.
Un'altra variazione: il comando QR23 è simile a QR22 (usato dopo un comando QR21), ma IRIS,
in tal caso, seleziona automaticamente le stelle. I parametri del comando QR23 sono il nome
dell'immagine da allineare e l’ampiezza di una zona dove IRIS deve selezionare
le stelle
corrispondenti. Per esempio, dopo il comando QR21 (>QR21 I1), per registrare automaticamente
l'immagine I2 digita
>QR23 I2 20
e così per tutte le immagini della sequenza.
Per registrare rapidamente una sequenza di immagini utilizzate il comando QR24:
La sintassi è:
>QR24 [NOME GENERICO DELL'INPUT] [NOME GENERICO DELL'OUTPUT]
[DIMENSIONI DELLA ZONA DI RICERCA] [NUMERO DI IMMAGINI]
Esempio:
>QR21
>QR24 I J 20 3
La sequenza j1, j2, j3 è stata allineata.
I1
Nota: QR23 e QR24 sono ordini funzionali soltanto se le stelle selezionate sono isolate bene, in
caso contrario usate le coppie di comandi QR21 e QR22, o le funzioni della finestra di dialogo
Stellar registration (dal menù processing).
Metodo di QuickRegister: Trasformazione polinomiale
Il metodo permette di registrare le immagini [name1] e [name2] partendo da una trasformazione di
2° grado. La sintassi della sezione comandi è
>QR3 [NAME1] [NAME2]
oppure
>QREGISTER3 [NAME1] [NAME2]
Ricordiamoci che il comando QR è applicato ad una traslazione semplice per l’allineamento delle
immagini (un uso di una stella), mentre il comando QR2 applica una trasformazione precisa (uso di
tre stelle per risolvere traslazione, rotazione e ridimensionamento). Il comando QR3 è interessante
perché permette di considerare le distorsioni nelle immagini. Come controindicazione vi è la
necessità di utilizzare un numero più grande di stelle, almeno 6. Per esempio, QR3 è adattato per
allineare le immagini prese con obiettivi fotografici a corta focale.
L'immagine di riferimento è [name1] e IRIS modifica la geometria dell'immagine [name2] per
allinearla sopra [name1].
Il funzionamento consta di due passi. In primo luogo, IRIS carica automaticamente nella memoria
l'immagine [name1]. Dovete selezionare con il mouse (tasto di destra del mouse) alcune stelle
distribuite regolarmente nell'immagine (almeno 6 e fino a un massimo di 50). Possibilmente
scegliete stelle luminose, non sature ed isolate. Per arrestare la procedura di selezione clicca sul
tasto
della barra degli strumenti. IRIS carica la seconda immagine. Selezionate le stesse stelle
nella seconda immagine, nello stesso ordine. Al termine del processo di selezione IRIS calcola la
trasformazione dell’immagine [name2].
Considerare una sequenza delle immagini prese alla parte superiore dell'osservatorio di Pic du Midi
( V. Desnoux). Lo strumento è un DSLR Nikon D70 + uno zoom usato alla lunghezza focale di 18
millimetri (f/3,5). La macchina fotografica è fissa su un semplice treppiedi fotografico. Nessun
moto siderale è applicato. Il momento di esposizione per ogni immagine della sequenza è di 30
secondi. La zona ripresa è la costellazione del Sagittario.
Desideriamo registrare l’immagine chiamata MV2 sull’immagine chiamata MV1 (quest’ultima è
l’immagine di riferimento nella sequenza). Introdurre il comando:
>QR3 MV1 MV2.
Prima IRIS visualizza l’immagine MV1. Selezionate circa quindici stelle cliccando col pulsante di
destra del mouse dopo aver posizionate il cursore su di esse (da questa posizione iniziale IRIS
calcola una posizione molto più precisa delle stelle, generalmente con un’accuratezza di una
frazione del pixel):
Una volta che il numero di stelle selezionato è giudicato sufficiente, arrestate la procedura di
selezione cliccando sul tasto di arresto della barra degli strumenti:
Attendere la conclusione del calcolo (per la misura precisa delle posizioni della stella nell'immagine
MV1). Poi, il software carica automaticamente l'immagine MV2 e vi invita a selezionare le stesse
stelle. A questo punto, per aiutare l’utente, la posizione delle stelle dell'immagine MV1 è segnata
con cerchi numerati in ordine temporale sull’immagine MV2. È di importanza fondamentale seguire
lo stesso ordine nella seconda immagine:
La seconda fase di posizionamento può iniziare:
Quando tutte le stelle sono selezionate, IRIS calcola la trasformazione geometrica da applicare
all’immagine MV2:
salva il risultato:
>SAVE R
aggiungi con l'immagine di riferimento per controllare il buon funzionamento di tutta la procedura:
>ADD MV1
Qui il risultato:
Questo principio è utile per sommare tantissime immagini a largo campo, per esempio per simulare
una montatura equatoriale elettronica. Le immagini sono registrate a coppie e, naturalmente, la
stessa immagine di riferimento è usata per ogni immagine successiva. Questo è il risultato del
nostro esempio. Prima di tutto sono state sommate 15 immagini della sequenza; la rotazione
tradizionale della sfera celeste è visibile:
Poi la somma delle immagini della sequenza allineate usando i due metodi:
A sinistra, il registro è stato effettuato con una stella soltanto (comando REGISTER o QR per esempio) - la rotazione
della sfera celeste rimane visibile.
A destra è usato QR3. Ricordati, I fotogrammi individuali sono stati presi usando un semplice treppiedi fotografico! Il
risultato è una 15 x 10 s = un'esposizione di 150 secondi.
NB: Per le situazioni dove lo spostamento fra le immagini non è troppo grande e, quando le stelle
brillanti
sono
identificabili
nell’intero
campo
dell’immagine,
può
essere
effettuato
automaticamente un registro cubico per ottenere la precisione massima. Il metodo:
(1) selezionate la registrazione cubica col comando SETREGISTER:
>SETREGISTER 3
(2) dopo , per ottenere il registro fra l'immagine A e l'immagine B eseguire il comando
COREGISTER:
>COREGISTER A B
Questo comando trova automaticamente le stelle comuni fra le immagini (per regolare la sensibilità
di rilevamento usa il comando SETFINDSTAR) e trasforma l'immagine B in modo da sovrapporla
sull'immagine A. Per esempio, per la sequenza trattata I1, I2, I3, I4:
>COREGISTER I1 I2
>SAVE J2
>COREGISTER I1 I3
>SAVE J3
>COREGISTER I1 I4
>SAVE J4
>LOAD I1
>SAVE J1
>ADD2 J 4
o in modo più compatto:
>COREGISTER2 I J 4
>ADD2 J 4
o dal comando Stellar registration del menù processing :
Lo strumento del mosaico
Eseguire il comando mosaic del menù geometry:
L'image1 è l'immagine di riferimento. L'image2 è l'immagine da allineare. Scegliere l'opzione
difference, poi cliccate su validate. IRIS calcola “i1-i2„. Se necessario, regolate la soglia di
visualizzazione (dalla finestra di dialogo corrispondente o usando il comando VISU).
Cliccate sul pannello con le frecce direzionali. Per ogni click si ha un incremento pari al valore di
step, in tal caso si ottiene un incremento di 0.5 pixel:
Se l'immagine è allineata correttamente, la differenza è “piatta„, voi potete ridurre il valore di
incremento di step e, per esempio, scegliere 0.1 pixel per ottenere un registro molto preciso (non
sempre necessario):
L'immagine “i2„ è spostata da -4.4 pixel lungo l’asse x e da 0.5 pixel lungo l’asse y. Per conservare
l’immagine “i2„ spostata, cliccare il pulsante save im2. . La vecchia immagine i2 è sostituita dalla
versione spostata.
Potete ora allineare “i3„ all'immagine “i1„ e così via…
Per concludere la sessione di registro con la finestra di dialogo mosaic, cliccare sul tasto cancel.
