Обработка гартманнограмм
Похоже, наконец-то я добил то, что уже тянется в течение более чем трех лет: научился-таки обрабатывать гартманнограммы.
Тщательно проштудировав отчеты Снежко, я понял, что действительно простейшим способом вычисления нормалей к аберрациям зеркала является построение точечной диаграммы для z наилучшего фокуса и вычисление отклонений каждого луча по ней.
Здесь лежит код. Пока что обработка идет разрозненно: сначала при помощи моей фитсосмотрелки производится предварительная обработка гартманнограмм (поиск пятен, идентификация и вычисление координат центров), а затем уже этой утилиткой найденные пятна обрабатываются.
Для начала я протестировал на модели, насколько качественно все работает. Скажем, берем вот такую матрицу
0 0 0 .1 .1 .1 0 0 0 0
0 0 .1 .3 1 .4 .2 0 0 0
0 0 0 .1 .5 .2 .1 0 0 0
0 0 0 0 .1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 .1 .1 0 0 0 0 0 0 0
.1 .2 .2 .1 0 0 0 0 0 0
.3 .4 .3 .1 0 0 0 0 0 0
.5 .2 .1 0 0 0 0 0 0 0
строим по ней гартманнограммы и обрабатываем. В итоге вот что получилось:
Результат повернут на 90°, потому что я в модели неправильно записал координаты отверстий - со сдвигом нуль-пункта. Еще несколько подобных тестов вполне удачно получились.
Дальше - самое интересное: обработка реальных данных. И тут оказалось, что несмотря на то, что мы вроде как довольно часто снимали гартманнограммы, их не так уж и много: часть была испорчена (забыли выключить вращение P2), часть была снята без пред/зафокальной пары, часть - в слишком плохую атмосферу. Из удачных было только два сета наблюдений 2013 года (лето и зима). Вот обработка, сведенная на одно изображение:
Порядок - слева-направо, сверху-вниз.
z - зенитное расстояние объекта при съемке
d0.7 - диаметр кружка рассеяния на уровне 70% энергии в круге
T - постоянная Гартманна
По изображениям:
1: 18 декабря 2013, 19:08, z=29:47':28.8''; d0.7=0.66'', T=0.05
2: 18 декабря 2013, 18:59, z=10:31':40.6''; d0.7=0.67'', T=0.05
3: 18 декабря 2013, 19:43, z=51:41':07.6''; d0.7=0.73'', T=0.06
4: 28 июня 2013, 02:07, z=60:53':00.4''; d0.7=0.75'', T=0.11
5: 28 июня 2013, 01:03, z=35:45':33.5''; d0.7=0.75'', T=0.12
6: 11 августа 2012, 01:10, z=9:32':00.0''; d0.7=1.13'', T=0.22
Среди изображений одного и того же сета наблюдается сходство → воспроизводимость метода неплохая.
Однако, интересно, что зимние и летние изображения 2013г выглядят почти полными негативами друг друга. Учитывая то, что летние вполне похожи на отчетные данные 1995 года, похоже, зимой мы наблюдали еще и в не самое хорошее время, при большой разнице температур зеркала и окружающего воздуха.
Тщательно проштудировав отчеты Снежко, я понял, что действительно простейшим способом вычисления нормалей к аберрациям зеркала является построение точечной диаграммы для z наилучшего фокуса и вычисление отклонений каждого луча по ней.
Здесь лежит код. Пока что обработка идет разрозненно: сначала при помощи моей фитсосмотрелки производится предварительная обработка гартманнограмм (поиск пятен, идентификация и вычисление координат центров), а затем уже этой утилиткой найденные пятна обрабатываются.
Для начала я протестировал на модели, насколько качественно все работает. Скажем, берем вот такую матрицу
0 0 0 .1 .1 .1 0 0 0 0
0 0 .1 .3 1 .4 .2 0 0 0
0 0 0 .1 .5 .2 .1 0 0 0
0 0 0 0 .1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 .1 .1 0 0 0 0 0 0 0
.1 .2 .2 .1 0 0 0 0 0 0
.3 .4 .3 .1 0 0 0 0 0 0
.5 .2 .1 0 0 0 0 0 0 0
строим по ней гартманнограммы и обрабатываем. В итоге вот что получилось:
Результат повернут на 90°, потому что я в модели неправильно записал координаты отверстий - со сдвигом нуль-пункта. Еще несколько подобных тестов вполне удачно получились.
Дальше - самое интересное: обработка реальных данных. И тут оказалось, что несмотря на то, что мы вроде как довольно часто снимали гартманнограммы, их не так уж и много: часть была испорчена (забыли выключить вращение P2), часть была снята без пред/зафокальной пары, часть - в слишком плохую атмосферу. Из удачных было только два сета наблюдений 2013 года (лето и зима). Вот обработка, сведенная на одно изображение:
Порядок - слева-направо, сверху-вниз.
z - зенитное расстояние объекта при съемке
d0.7 - диаметр кружка рассеяния на уровне 70% энергии в круге
T - постоянная Гартманна
По изображениям:
1: 18 декабря 2013, 19:08, z=29:47':28.8''; d0.7=0.66'', T=0.05
2: 18 декабря 2013, 18:59, z=10:31':40.6''; d0.7=0.67'', T=0.05
3: 18 декабря 2013, 19:43, z=51:41':07.6''; d0.7=0.73'', T=0.06
4: 28 июня 2013, 02:07, z=60:53':00.4''; d0.7=0.75'', T=0.11
5: 28 июня 2013, 01:03, z=35:45':33.5''; d0.7=0.75'', T=0.12
6: 11 августа 2012, 01:10, z=9:32':00.0''; d0.7=1.13'', T=0.22
Среди изображений одного и того же сета наблюдается сходство → воспроизводимость метода неплохая.
Однако, интересно, что зимние и летние изображения 2013г выглядят почти полными негативами друг друга. Учитывая то, что летние вполне похожи на отчетные данные 1995 года, похоже, зимой мы наблюдали еще и в не самое хорошее время, при большой разнице температур зеркала и окружающего воздуха.