ms

Oculaire électronique en une planche

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F6 : images brutes (t=0)
F3 : images distordues corrigées (t=1s)
F2 : images floues corrigées (t=1s)
F1 : images colorisées (t=12s)

C'est la fenêtre 2 qui est intéressante (une image corrigée toutes les secondes).

Cette essai est basé sur la vidéo de Marc (100% des 4800 images brutes 448x448 pixels sont utilisées).

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 08-06-2017).]

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Tu peux nous en dire plus sur cet oculaire?

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Bon, ben alors ms ???
On attend nous !

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Les tests ont été faits pour des niveaux de turbulence : faible, moyen et fort (jeux de tests dispos sur internet).
Les images sont monochromes ou couleurs.
Le logiciel écrit en langage C tourne sous Linux Mint 17.3, il exploite la carte graphique d'un ordinateur portable de moyenne puissance (Core i5, 8G0 de RAM).
Les algorithmes utilisés permettent de traiter d'une part les distorsions (fenêtre 3) et d'autre part le flou (fenêtre 2) en moins de 1s.
En laissant tourner le système plusieurs heures, il est possible d'obtenir une vidéo mono ou couleur avec des images de la qualité de la fenêtre 1.

Une version du logiciel sera installée sur internet dans le courant de l'été. Elle acceptera en entrée un fichier SER mono ou couleur (fenêtre 6) et délivrera un fichier SER corrigé (fenêtre 2).

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 08-06-2017).]

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Bonjour ms,

Si tu as des fonctions en C ou C++ qui corrigent les distorsions géométriques sur des images fixes, peut-on en discuter du prix ?

Je te donne mon courriel : lucien2900 AT yahoo.fr


Lucien

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Jerôme Gilles a mis en ligne un ensemble de fichiers de test (mono et couleur) qui permettent d'alimenter les différents algorithmes de type 'registration' et 'deblurring' : http://zenodo.org/communities/otis/?page=1&size=20

Au départ c'est trop complexe de travailler sur des images de Jupiter comme dans la planche ci-dessus. Il faut commencer par les patterns 1 à 15 (en mono puis en couleur) pour différentes conditions de turbulence.

Pour le recalage, le meilleur algorithme est celui qui redresse les barres et qui permet de lire le plus de chiffres possibles. Attention, quand la turbulence est forte, les traits se chevauchent et il faut prendre en compte l'occlusion.

Une première stratégie consiste à traiter des rafales de 10 images consécutives quelles que soient les conditions de turbu (faible, moyenne et forte). Tu peux vérifier (avec PIPP par exemple) que la qualité des 10 nouvelles images obtenues à partir des 10 images perturbées initiales devient beaucoup plus homogène, c'est la fenêtre 4. Ensuite tu peux utiliser la médiane géométrique (Weisfeld) pour regrouper les images c'est la fenêtre 3. Les images sont corrigées des distorsions mais elles sont encore floues. L'algorithme de défloutage utilisé pour passer de la fenêtre 3 à 2 est très rapide (je ferai une comparaison avec les approches de renforcement utilisées actuellement en astro).

Je ne suis pas au bureau mais je mettrai les fichiers des fenêtres 1 à 6 en ligne la semaine prochaine.

En fait le logiciel traite la turbulence astronomique, terrestre lointaine et sous-marine.

Fenêtre 6 : 4800 images -> t=0s
Fenêtre 5 : 4800 images
Fenêtre 4 : 480 images
Fenêtre 3 : 48 images -> t=1s
Fenêtre 2 : 48 images -> t=1s
Fenêtre 1 : 4 images -> t=12s

Première fenêtre 5 obtenue en moins de 1s !!!

Temps total de la vidéo = 48s.

En fait, je ne stocke que la fenêtre 2 (soit 100 fois moins d'images) pour des applications ultérieures (animation, super-résolution, ...).

Quelques améliorations à venir :

1) On voit sur les vidéos des poussières qui se déplacent, il est possible de supprimer tous ces "détails" qui ne font pas partie de la planète et de reconstituer les détails masqués par les poussières. C'est en cours avec l'aide d'un algorithme d'inpainting.

2) Autre aspect désagréable de la vidéo, les variations d'intensité locales, c'est aussi une opération en cours qui permettra d'avoir une fenêtre 2 qui ne flashe pas (comme la fenêtre 1), c'est plus agréable à regarder.

A partir du milieu de l'été, je devrais pouvoir poster une vidéo fluide corrigée de ces différents artefacts.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 08-06-2017).]

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Je vais pouvoir bientôt m'attaquer à la Corse vue depuis le massif de l'Estérel (l'heure de la retraite approche).

Pour ceux qui veulent un aperçu des différentes approches actuelles :

ftp://ftp.math.ucla.edu/pub/camreport/cam17-18.pdf

La difficulté c'est d'atteindre (voir de dépasser) le niveau de rendu de la dernière approche mais beaucoup plus rapidement. Le rendu de la plaque minéralogique est un bon exemple.

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48s de vidéo (fenêtre 2) pour donner un aperçu du rendu à l'écran (fichier AVI de 9,2Mo) :
http://www.dropbox.com/s/nz90o09halq2ncs/jup_48.avi?dl=1

La qualité PIPP des 48 trames est comprise dans la fourchette [90%,100%].

L'approche utilisée permet d'obtenir des résultats homogènes même quand les conditions varient fortement d'une rafale de trames à l'autre et même au sein d'une même rafale.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 08-06-2017).]

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Je n'ai pas compris le titre. C'est quoi le rapport avec un oc. elec. ?

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Il y a une caméra dont les images corrigées de la turbulence (distorsions + flou) atteignent notre œil (ou nos yeux) via un dispositif électronique (oculaire, Oculus, écran, ...) d'où le nom d'oculaire électronique. C'est la fenêtre 5 de la planche ou la vidéo (jup_48.avi) ci-dessus.

Ce dispositif peut servir à faire de la surveillance à longue distance, à lire des plaques minéralogiques, à faire de la photo animalière, à photographier les fonds sous-marins, à observer le ciel, ...

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.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 09-06-2017).]

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En améliorant l'étape 5, on obtient ce genre d'image en 12s à partir de 1000 images consécutives :

L'image obtenue en 1s à partir de 100 images consécutives est déjà bien détaillée et stabilisée.

Il est où Neb ?

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Un tel système c’est le rêve …
En fait lorsqu’on traite une séquence d’images planétaire avec IRIS ou autre logiciel de traitement astro on obtient des résultats approchants. Cependant lorsqu’on montre les images en vision direct dans un oculaire aux personnes non initiés, à la famille ou à des amis, ils sont souvent déçus par rapport aux résultats traités. C’est donc un outil particulièrement ludique et démonstratif.

Pourra-t-on le tester et ou le trouver ?

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bonsoir ms !

pour obtenir des images hautes résolution en direct de ton oculaire électronique : il te faudra un très bon télescope et un ciel peu turbulent :
sinon il n'y aura pas de miracle !!
avec des images très mauvaises au départ ,on aura qu'un mauvais résultat !
ou je me trompe ?
polo

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polo, les fenêtres 1,2 et 3 sont un tronc commun.
La fenêtre 6 correspond aux images brutes qui peuvent être plus ou moins distordues et floues (turbu faible, moyenne ou forte).
Les fenêtres 4 et 5 font l'essentiel du boulot, en permettant de reconstituer des images de qualité assez proche en jouant sur le nombre d'images brutes consécutives. Quand la turbu est faible une rafale d'une dizaine d'images suffit pour fabriquer une image corrigée mais quand elle est forte il en faut 10 fois plus. Toutes les images sont utilisées et sont consécutives.
Le logiciel peut mixer des conditions variables, un passage brusque de turbulence faible à turbulence forte qui correspond à un trou.

CPI-Z dans un premier temps les amateurs pourront tester leurs vidéos au formats AVI ou SER via un site internet.
Par la suite l'oculaire électronique sera implanté sur un pc miniature muni d'une carte graphique dont la capacité de calcul sera suffisante pour sortir une image de la fenêtre 2 en moins de 1s.

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En fait je n'y connais rien mais ce n'est pas un oculaire électronique mais un système de traitement des images quasi simultané qui serait un gros plus pour les imageurs.

Me semble qu'il y'a d'autres petits malins sur le truc.

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C'est un projet qui s'appelle "Oculaire électronique" que j'ai commencé en juillet 2008 :

Aujourd'hui (presque 10 ans après), la miniaturisation des ordinateurs et la puissance du calcul GPU me permettent de compléter ce projet par le traitement quasi temps réel de la turbulence atmosphérique.
Du coup, j'ai gardé le nom parce que le petit écran sera sans doute remplacé par un dispositif qui ressemble à un oculaire.

C'est la synthèse de 2 mondes, celui des observateurs et celui des imageurs mais il y a bien d'autres applications possibles de ces algorithmes comme la vidéo animalière à longue distance, la surveillance des sites distants, la vidéo sous-marine, la vidéo embarquée dans un drone, la conduite par temps de brouillard, etc ...

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 10-06-2017).]

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je comprends bien ms
tester une vidéo sur internet ? une vidéo .ser fait + de 2go ,il faut plus de 5 heures pour la mettre en ligne ! le traitement sera plus rapide avec as2 à la maison ! du moins je pense !

le système existe pour le ciel profond ,donc cela peut marcher pour le planétaire ,il pourra certes présenter une meilleure image que la vue à l'oculaire ,mais on aura besoin d'une bonne chaine d'acquisition et d'un ordinateur qui travaille rapidement et on restera tributaire d'un bon ciel!

polo

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ms votre système correspond à un logiciel que j’avais imaginé sans pouvoir le réaliser faute de compétence suffisante en informatique.
Le nombre d’images compositées ou traitées devrait être paramétrable en fonction de la qualité du ciel, par exemple 10, 50, 100 ou des centaines voir des milliers. L’images résultantes s’affiche après traitement juste après le temps nécessaire pour les calculs. Ce temps de calcul va de quelques dixième de secondes, de plusieurs secondes, voir plusieurs minutes.
Une fois l’image affichée, une nouvelle série en temps réel peut être acquise pour créer l’image résultante suivante …
Outre les fonctions de gain, de luminance, de contraste, de recentrage, de distor, les fonctions de déconvolutions (ondellette …) devrait être paramétrable par l’utilisateur.
Reste à savoir si le logiciel travail avec des images de dynamique 0-255 ou en RAW ? La seconde solution serait préférable pour une plus grande dynamique.

Les images couleur RVB peuvent être traitées simultanément (une couleur sert de référence les paramètres sur les 2 autres couleurs étant simplement recopier) ou séparément ce qui multiplie le traitement par 3. Mais adapté pour chaque couleur le résultat est meilleur.

Pour le CP ciel profond l’outil serait aussi utile, beaucoup plus d’étoiles ou objets seraient visibles alors que non perceptibles dans l’oculaire optique classique. Bien évidement le temps de renouvellement d’images affichées serait plus lent.

Le système doit aussi pourvoir enregistrer et exporter les images.

Personnellement je me demande si fabriquer un oculaire spécifique avec son calculateur spécifique est une bonne solution. J’imaginais plutôt un logiciel plus léger qui reprend les images d’une fenêtre n°1 de l’écran pour donner le résultat dans une fenêtre n°2.
La source peut tout aussi bien être constituée des fichiers produis dans un dossier par la caméra et le logiciel d’acquisition utilisés par l’astro amateur (par exemple fichiers .tif .jpg .avi .ser).
Cette solution permet de s’affranchir des matériels, caméra et logiciel d’acquisition préféré et déjà maîtrisées par l’astro-amateur, de s’affranchir des si nombreux drivers et paramètres d’acquisition...

Ai-je raison ?

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polo : les fichiers ser en question sont ceux qui passent actuellement à la poubelle c'est à dire en gros 95% parce que les logiciels actuels exigent un certain niveau de qualité. Pour les 5% restant il y a déjà de très bonnes solutions comme AS3.
Je

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CPI-Z : il faut y aller par étapes.

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Oui il ne faut pas brûler les étapes, mais le prix est aussi un verrou pour les acquéreurs surtout si ces derniers sont déjà équipés de caméra coûteuses, PC de pilotage, ex ...

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Le coût n'est pas un problème si le dispositif permet réellement de s'affranchir de la turbulence moyenne à forte. Aujourd'hui, une nuit sur dix voir moins est exploitée et cela engendre une grosse frustration.

Il existe aujourd'hui des cartes qui offrent une puissance de calcul suffisante pour les systèmes embarqués, ce qui n'était pas le cas, il y a dix ans.

Les algorithmes par contre évoluent lentement mais depuis 2008 des progrès ont été faits et en particulier pour la turbulence forte à longue distance qui a fait l'objet de plusieurs études.

Il faut y aller par étapes : d'abord offrir la possibilité de traiter par internet des fichiers SER qui actuellement passent à la poubelle puis passer à l'étape suivante avec l'intégration du logiciel dans des cartes type Jetson TX2 ou UDOO X86 ULTRA qui offrent une capacité de calcul impressionnante. En plus cela permet :
- de simplifier et sécuriser les développements,
- de réutiliser les matériels existants (caméra, écran, ...).

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 10-06-2017).]

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