RIS TUTORIAL
Preprocessing of grey level images (1/2)
Long exposure CCD/CMOS deep sky images are always distorted by three types of defects:
(1) During the exposure, a parasitic thermal signal is added to the science signal. This signal is an accumulation of heat generated electrons at the level of each pixel. This thermal signal is also called dark signal because it can be observed even when the sensor is in total darkness. The CCD needs to be cooled to a cryogenic temperature (100K, or -173°C) to reduce this signal to a negligible level. Unfortunately, most CCD or CMOS cameras suffer from effects of this signal when they are only slightly cooled (temperature over -50°C). The principal consequence of the dark current is a noise added on the image, proportional to the square root of the thermal signal. The only simple way to reduce this noise is to acquire several images of the same object and then average them. Moreover, the fact that each pixel in the image reacts differently to the dark current gives a grainy aspect to the raw image - a snow-like appareance. This difference in sensitivity to the dark current is strongly correlated from one image to another, so it is possible to produce a reference map (a master map) of dark signal, to correct the image by a simple subtraction. The dark current map is obtained by the accumulation of many (typically 7 to 10) long exposure images taken in complete darkness. The CCD should be cooled as usual to reduce the difference between master map and science images.
(2) In addition to the useful signal, there is a nearly constant offset signal added to the image, independant of the integration time and somewhat independant of the CCD temperature. This offset, or bias signal, is induced by the characteristics of the CCD output amplifier and video electronics. This signal can easily be eliminated by subtracting an offset master map from the image to be processed. This map is obtained by averaging several images acquired with a minimum integration time in total darkness.
(3) The CCD pixels do not all have the same sensitivity to light. As a consequence, if the detector is illuminated with an uniform source, the resulting image will not be necessary uniform. Just as for the dark current, a spatial noise that degrades the detectability and the photometric quality will be recorded. In addition, the image is never perfectly uniform because of optical vignetting and presence of dust in the optical path. These effects are like a local fluctuation of the gain of the detector. This gain can be corrected for by dividing the science images by the image of an uniform field. This image, called the flat-field, is taken using exactly same optical chain used for the sciences images. The observed scene is a flat background (sky before or after dark, light boxes, white screen located near the entrance pupil of the telescope, etc.).
The preprocessing operation consists to compute the equation
Full automatic preprocessing
Let us suppose that we have the three master images OFFSET, DARK and FLAT (about the methods for obtain master image, click here). We want to preprocess a sequence of six images of the field of the galaxy NGC 4294.
Here the aspect of the master images
Offset map
Dark map
Flat-field map
And one of the image to process:
The first image of the sequence (n4294-1.pic). Note the presence of hot-pixels (local intense dark signal) and umbra of numerous dusts.
The raw images are named n4294-1, n4294-2, ..., n4294-6.
Tip: How to determine the number of images in a sequence? Answer: Run the NUMBER command from the console
>NUMBER N4294-
The parameter of NUMBER command is the generic name of the sequence (name of the images before the index number).
Iris return the result: 6 images and the mid-date of the sequence acquisition. The first image of the sequence is also loaded automatically.
Run the Automatic preprocessing (2) of Preprocessing menu:
Some items are already filled because NUMBER command was launched as a preliminary.
Click OK. For all images of the sequence, the programm= subtracts the offset, subtracts the dark, divides by the flat-field, aligns all images relative to the first image, and finaly, the 6 images are added and the result is displayed. Also, the preprocessed and aligned sequence i1, ..., i6 is produced on the working directory.
Here is the final combined image displayed (a simple addition of the 6 frames - similar to ADD2 I 6):
The final touch
Crop the common part of the six images. For this, select the desired part of the image with the mouse, click right button for invoque the contextual menu, then, run the Crop command:
The new cropped image
The background sky is not very uniform (images are taken in suburban condition). The problem can be easily corrected.
Run the Remove gradient of Processing menu...
Click OK. Iris selects automatically point in the background and fit a high degree polynom passing by th
RIS TUTORIALPreprocessing of grey level images (1/2)Long exposure CCD/CMOS deep sky images are always distorted by three types of defects:(1) During the exposure, a parasitic thermal signal is added to the science signal. This signal is an accumulation of heat generated electrons at the level of each pixel. This thermal signal is also called dark signal because it can be observed even when the sensor is in total darkness. The CCD needs to be cooled to a cryogenic temperature (100K, or -173°C) to reduce this signal to a negligible level. Unfortunately, most CCD or CMOS cameras suffer from effects of this signal when they are only slightly cooled (temperature over -50°C). The principal consequence of the dark current is a noise added on the image, proportional to the square root of the thermal signal. The only simple way to reduce this noise is to acquire several images of the same object and then average them. Moreover, the fact that each pixel in the image reacts differently to the dark current gives a grainy aspect to the raw image - a snow-like appareance. This difference in sensitivity to the dark current is strongly correlated from one image to another, so it is possible to produce a reference map (a master map) of dark signal, to correct the image by a simple subtraction. The dark current map is obtained by the accumulation of many (typically 7 to 10) long exposure images taken in complete darkness. The CCD should be cooled as usual to reduce the difference between master map and science images.(2) In addition to the useful signal, there is a nearly constant offset signal added to the image, independant of the integration time and somewhat independant of the CCD temperature. This offset, or bias signal, is induced by the characteristics of the CCD output amplifier and video electronics. This signal can easily be eliminated by subtracting an offset master map from the image to be processed. This map is obtained by averaging several images acquired with a minimum integration time in total darkness.(3) The CCD pixels do not all have the same sensitivity to light. As a consequence, if the detector is illuminated with an uniform source, the resulting image will not be necessary uniform. Just as for the dark current, a spatial noise that degrades the detectability and the photometric quality will be recorded. In addition, the image is never perfectly uniform because of optical vignetting and presence of dust in the optical path. These effects are like a local fluctuation of the gain of the detector. This gain can be corrected for by dividing the science images by the image of an uniform field. This image, called the flat-field, is taken using exactly same optical chain used for the sciences images. The observed scene is a flat background (sky before or after dark, light boxes, white screen located near the entrance pupil of the telescope, etc.).The preprocessing operation consists to compute the equation
Full automatic preprocessing
Let us suppose that we have the three master images OFFSET, DARK and FLAT (about the methods for obtain master image, click here). We want to preprocess a sequence of six images of the field of the galaxy NGC 4294.
Here the aspect of the master images
Offset map
Dark map
Flat-field map
And one of the image to process:
The first image of the sequence (n4294-1.pic). Note the presence of hot-pixels (local intense dark signal) and umbra of numerous dusts.
The raw images are named n4294-1, n4294-2, ..., n4294-6.
Tip: How to determine the number of images in a sequence? Answer: Run the NUMBER command from the console
>NUMBER N4294-
The parameter of NUMBER command is the generic name of the sequence (name of the images before the index number).
Iris return the result: 6 images and the mid-date of the sequence acquisition. The first image of the sequence is also loaded automatically.
Run the Automatic preprocessing (2) of Preprocessing menu:
Some items are already filled because NUMBER command was launched as a preliminary.
Click OK. For all images of the sequence, the programm= subtracts the offset, subtracts the dark, divides by the flat-field, aligns all images relative to the first image, and finaly, the 6 images are added and the result is displayed. Also, the preprocessed and aligned sequence i1, ..., i6 is produced on the working directory.
Here is the final combined image displayed (a simple addition of the 6 frames - similar to ADD2 I 6):
The final touch
Crop the common part of the six images. For this, select the desired part of the image with the mouse, click right button for invoque the contextual menu, then, run the Crop command:
The new cropped image
The background sky is not very uniform (images are taken in suburban condition). The problem can be easily corrected.
Run the Remove gradient of Processing menu...
Click OK. Iris selects automatically point in the background and fit a high degree polynom passing by th
การแปล กรุณารอสักครู่..

RIS การสอน
กระบวนการเตรียมการผลิตของภาพระดับสีเทา (1/2) การสัมผัสยาว CCD / CMOS ภาพท้องฟ้าลึกที่บิดเบี้ยวเสมอโดยสามประเภทของข้อบกพร่อง: (1) ในระหว่างการเปิดรับสัญญาณความร้อนพยาธิจะถูกเพิ่มสัญญาณวิทยาศาสตร์ สัญญาณนี้จะสะสมของอิเล็กตรอนที่สร้างความร้อนในระดับของแต่ละพิกเซล สัญญาณความร้อนนี้จะเรียกว่าสัญญาณมืดเพราะมันสามารถมองเห็นได้แม้ในขณะที่เซ็นเซอร์อยู่ในความมืดทั้งหมด จะใช้ CCD จะต้องมีการระบายความร้อนที่อุณหภูมิแช่แข็ง (100K หรือ -173 ° C) เพื่อลดสัญญาณนี้ให้อยู่ในระดับเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่ที่ CCD หรือ CMOS กล้องต้องทนทุกข์ทรมานจากผลกระทบของสัญญาณนี้เมื่อพวกเขาได้รับการระบายความร้อนเพียงเล็กน้อย (อุณหภูมิในช่วง -50 ° C) ผลที่ตามมาที่สำคัญของปัจจุบันมืดเสียงเพิ่มภาพสัดส่วนกับรากที่สองของสัญญาณความร้อน วิธีที่ง่ายเพียงเพื่อลดเสียงรบกวนนี้คือการได้รับหลายภาพของวัตถุเดียวกันและเฉลี่ยแล้วพวกเขา นอกจากนี้ยังมีความจริงที่ว่าแต่ละพิกเซลในภาพมีปฏิกิริยาแตกต่างกันไปในปัจจุบันที่มืดให้เป็นลักษณะเม็ดเล็ก ๆ กับภาพดิบ - เป็น appareance หิมะเหมือน ความแตกต่างนี้ในความไวในปัจจุบันเข้มความสัมพันธ์อย่างมากจากภาพที่หนึ่งไปยังอีกดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะผลิตแผนที่อ้างอิง (แผนที่ต้นแบบ) ของสัญญาณเข้มในการแก้ไขภาพโดยหักง่าย แผนที่ปัจจุบันที่มืดจะได้รับจากการสะสมของหลาย (ปกติ 7-10) ภาพการเปิดรับแสงนานถ่ายในความมืดที่สมบูรณ์ จะใช้ CCD ควรจะระบายความร้อนตามปกติเพื่อลดความแตกต่างระหว่างแผนที่และวิทยาศาสตร์ต้นแบบภาพ. (2) นอกจากนี้ยังมีสัญญาณที่มีประโยชน์มีสัญญาณชดเชยเกือบคงที่เพิ่มเข้ามาในภาพอิสระของเวลาบูรณาการและค่อนข้างอิสระของ อุณหภูมิที่ CCD นี้ชดเชยหรือสัญญาณอคติจะเกิดจากลักษณะของการส่งออกเครื่องขยายเสียงแบบ CCD และอิเล็กทรอนิกส์วิดีโอ สัญญาณนี้สามารถกำจัดโดยการลบแผนที่ต้นแบบชดเชยจากภาพที่ต้องดำเนินการ แผนที่นี้จะได้รับโดยเฉลี่ยภาพหลายภาพที่ได้มาด้วยรวมเวลาขั้นต่ำในความมืดทั้งหมด. พิกเซล (3) ที่ CCD ทำไม่ได้ทุกคนต้องมีความไวต่อแสงเดียวกัน เป็นผลให้ถ้าตรวจจับสว่างกับแหล่งเครื่องแบบภาพที่เกิดจะไม่จำเป็นเครื่องแบบ เช่นเดียวกับที่สำหรับปัจจุบันเข้มเสียงเชิงพื้นที่ที่ลด detectability และคุณภาพความเข้มแสงจะถูกบันทึกไว้ นอกจากนี้ภาพจะไม่สม่ำเสมอเนื่องจาก vignetting แสงและการปรากฏตัวของฝุ่นในเส้นทางแสงได้อย่างสมบูรณ์แบบ ผลกระทบเหล่านี้เป็นเหมือนความผันผวนในท้องถิ่นของกำไรจากการตรวจจับ กำไรนี้สามารถแก้ไขได้โดยการหารสำหรับภาพวิทยาศาสตร์จากภาพของสนามเครื่องแบบ ภาพนี้ซึ่งเรียกว่าแบนฟิลด์จะนำมาใช้โซ่แสงเดียวกันว่าใช้สำหรับภาพวิทยาศาสตร์ ที่เกิดเหตุสังเกตเห็นเป็นพื้นหลังแบน (ท้องฟ้าก่อนหรือหลังจากที่มืด, กล่องไฟ, หน้าจอสีขาวตั้งอยู่ใกล้กับทางเข้าของนักเรียนกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ ). การดำเนินการประมวลผลเบื้องต้นประกอบด้วยการคำนวณสมการประมวลผลเบื้องต้นอัตโนมัติเต็มรูปแบบให้เราคิดว่าเรามี สามภาพต้นแบบชดเชยมืดและที่พัก (เกี่ยวกับวิธีการในการขอรับภาพต้นแบบคลิกที่นี่) เราต้องการที่จะ preprocess ลำดับของภาพที่หกของเขตของกาแลคซี NGC 4294. ที่นี่ทุกแง่มุมของต้นแบบภาพOffset map แผนที่เข้มแผนที่แบนฟิลด์และเป็นหนึ่งในภาพที่ลงในกระบวนการ: ภาพแรกของลำดับ (n4294- 1.pic) หมายเหตุ: การปรากฏตัวของพิกเซลร้อน (Local สัญญาณมืดรุนแรง) และเงาของฝุ่นจำนวนมาก. ภาพดิบที่มีชื่อ n4294-1, n4294-2, ... , n4294-6. เคล็ดลับ: วิธีการตรวจสอบจำนวนของภาพใน ลำดับ? คำตอบ: เรียกใช้คำสั่งจำนวนจากคอนโซล> NUMBER N4294- พารามิเตอร์ของคำสั่ง Number คือชื่อสามัญของลำดับ (ชื่อของภาพก่อนจำนวนดัชนี). ไอริสกลับผล: 6 ภาพและกลางวันของ การเข้าซื้อกิจการลำดับ ภาพแรกของลำดับที่มีการโหลดโดยอัตโนมัติ. เรียกใช้การประมวลผลเบื้องต้นอัตโนมัติ (2) ของเมนูกระบวนการเตรียมการผลิต: . บางรายการจะเต็มไปแล้วเพราะคำสั่งจำนวนเปิดตัวเป็นเบื้องต้นคลิกตกลง สำหรับภาพทั้งหมดของลำดับที่ programm = หักชดเชยลบมืดแบ่งโดยแบนฟิลด์สอดคล้องภาพทั้งหมดเทียบกับภาพแรกและสุดท้ายที่ 6 ภาพที่มีการเพิ่มและผลจะปรากฏ . นอกจากนี้ preprocessed และสอดคล้อง i1 ลำดับ, ... , I6 ผลิตในไดเรกทอรีการทำงานนี่คือภาพสุดท้ายรวมแสดง (นอกจากที่เรียบง่ายของ 6 เฟรม - คล้ายกับ ADD2 ฉัน 6): สัมผัสสุดท้ายพืชที่พบบ่อย เป็นส่วนหนึ่งของภาพที่หก สำหรับวันนี้ทางเลือกส่วนภาพที่ต้องการด้วยเมาส์คลิกที่ปุ่มที่เหมาะสมสำหรับ invoque เมนูบริบทแล้วเรียกใช้คำสั่งพืช: ภาพที่ถูกตัดใหม่ท้องฟ้าพื้นหลังไม่สม่ำเสมอมาก (ภาพที่ถ่ายในสภาพชานเมือง) ปัญหาจะสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดาย. เรียกลาดลบเมนูประมวลผล ... คลิกตกลง ไอริสเลือกตำแหน่งโดยอัตโนมัติในพื้นหลังและพอดีกับ polynom ผ่านระดับสูงโดย TH
การแปล กรุณารอสักครู่..
