Allsky mit IP-Kamera

Hallo

Wollte aus verschiedensten Gründen Sternschnuppen mit einer IP-Kamera anstatt wie bisher mit einer USB-Kamera aufnehmen.
Die IP-Kameras kommen meist aus der Überwachungstechnik und haben oft nur eine maximale Belichtungszeit von 200msec, entsprechend 5 Bilder/sec. Mit neuesten Sensoren sollte das aber gehen.
Habe in China verschiedene Sensorboards und Objektive aus dem Billig Sektor gekauft. Am besten war dir Kombination Sony IMX307 mit CS-Objektiv 2,5mm/F1.2. Mit einem Objektiv 1,5mm/F2.0 das 180Grad darstellen kann wird es knapp bei dieser Belichtungszeit.
Die Daten werden auf einen Rekorder aus der Überwachungstechnik als 10min Files geschrieben. Die 10min MP4 Files werden in 3000 jpg Bilder umgewandelt und als 10min Startrail dargestellt. Dort kann man einfach anhand der Spuren Sternschnuppen und Flugzeuge unterscheiden.

10min Startrail mit 2,5mm/F1.2
Man sieht die Flugzeugspuren und eine kurze Sternschnuppenspur

5sec Startrail mit 2,5mm/F1.2

200msec Einzelbild mit 2,5mm/F1.2

200msec Einzelbild mit 1,5mm/F2.0

Bei allen diesen Bildern wurde kein Dark abgezogen.

Der Aufwand für die Kamera incl. Gehäuse betrug an Teilen weniger als 50,-€. Für den Rekorder plus Festplatte sind noch mal weniger als 150,-€ dazugekommen.
Evtl. probiere Ich im Vergleich noch mal das 1,5mm/F2.0 Objektiv mit einer ASI120MC bei 2sec Belichtungszeit aus.
Das würde aber wieder den erhöhten Aufwand eines ständig laufenden Windows-Rechner notwendig machen.

Gruss
Jürgen

Hallo Dirk

Danke für die Info bezgl. Paspberry PI. Du hast auf deiner Homepage verschiedenste Darstellungen wie z.B. Startrails. Gibt es dafür fertige automatisch ablaufende Programme auf dem Raspberry PI oder hast Du dies händisch anhand der abgespeicherten Einzelbilder erstellt.

Gruss
Jürgen

Hallo

Nachtrag zu meinen IP-Kameras die 5 bzw 20 Bilder/sec aufnehmen.
Für die Aufnahme schneller Ereignisse wie Sternschnuppen oder Feuerkugeln ist eine kurze Belichtungszeit besser. Habe am 22.5.19 damit eine Feuerkugel erwischt.

https://akm.imo.net/members/im…/view_video?video_id=2286

Auf anderen Aufnahmen mit 20 Bilder/sec sieht man, daß der erste Blitz kürzer als 50msec ist.
Wenn man diesen Blitz auf übliche Allsky-Zeiten von 10sec Belichtungszeit umrechnet, bleibt kein großes Signal mehr übrig.

Gruss Jürgen

Hallo Marcus

Aus der IMX-Serie habe Ich nur noch den IMX225 getestet. Den IMX291 habe Ich nicht getestet, weil dieser baugleich dem IMX307 ist. Der Unterschied liegt darin, daß der IMX291 Chip, HDR und 120fps kann. Beides sah Ich nicht als relevant für Allsky an. Wahrscheinlich können die Boards auch keine 120fps unter H294/H295, und der Chip ist teurer.

Mehr Öffnung bei kurzen Brennweiten gibt es zu vernünftigen Preisen erst ab 2,5mm Brennweite.
https://de.aliexpress.com/item…042311.0.0.27424c4dz8ZGxV

Der Unterschied in der dargestellten Fläche zwischen 1,5mm und 2,5mm Brennweite kannst Du aus obigen Bilder von mir erkennen. Bei dir dürfte der Unterschied zu 1,7mm noch geringer sein.

Ich habe das Gehäuse selbst erstellt aus einem Dome 100mm, montiert auf den Blinddeckel eines HT-Rohres 110mm.
https://de.aliexpress.com/item…042311.0.0.27424c4dz8ZGxV
Als Flachdichtung passen die Dichtungen von Weck-Einmachgläsern.
In diesen Dome habe Ich noch eine Zusatzheizung von 3Watt eingebaut, damit keine Taupunktunterschreitung erfolgt. Diese Heizung schaltet sich erst bei Außentemperaturen kleiner 12°C ein.

Ich wollte in keinem Falle bei der Kamera aus Temperaturgründen einen zusätzlichen Rechner installieren. Bei hoher Umgebungstemperatur im Sommer, plus direkter Sonneneinstrahlung, kann das sehr warm werden.
Man sieht bei meiner Kamera, dass das Eloxal vom Objektiv schon weggebrannt wird. Deshalb ist eine nicht längenbeschränkte Verbindung mit PoE zu einem externen Rechner oder Speicher optimal.

Da Ich an meinem Haus eine Videoüberwachungsanlage installiert hatte, konnte Ich die Allsky-Kamera sehr gut darin einbinden. Hier werden mit einem 4-Kanal PVR-Rekorder die Daten auf eine 1TB Platte geschrieben. Reicht bei 4 Kanälen für 20Tage. Ältere Dateien werden dann überschrieben. Alarmiert wird zur Zeit nur im Rahmen der Videoüberwachung des Gebäudes. Bei Bedarf kann Ich die Videodateien über das Hausnetz herunterladen und bearbeiten. Als Unitymedia Kabelkunde ist das mit dem VPN so eine Sache. Externer Zugriff geht dann nur über China Server.
Bin aktuell am überlegen, ob Ich den zweiten Kamera-Stream mittels ispy, parallel der Aufzeichnung auf PVR, nur für die Alarmierung von Sternschnuppen nutze. Da Ich bisher noch keinen Raspberry PI aufgebaut habe, ist mir aktuell der Aufwand des einmaligen Einrichten zu groß. Da solch eine Überwachung Rechner-intensiv ist teste Ich aktuell erst einmal die Software allskeye mit einer ASI120MC. Diese hat eine online Meteorüberwachung eingebaut.

Gruss
Jürgen

Hallo Marcus

Ich hatte den IMX225 getestet und schlechter als den IMX307 empfunden.

Die Heizleistung des Sensors reicht für den Normalfall sicher aus. Die Oberflächentemperatur des Domes erhöht sich um ca. 5°C.

Die maximale Kabellänge des USB-Anschlusses hatte Ich mit der ASI120MC bis zu 20m mit Erfolg getestet. Zum Einsatz kamen zwei 10m USB-Verlängerungskabel in Reihe mit eingebauten aktivem Hub.

Ich selbst wollte mich nicht mehr so weit in die Programmierung wühlen. Habe das vor 25 Jahren beendet. Zu deiner Info, auf CloudyNigths hat wohl einer die Firmware an längere Zeiten angepasst.
Für den von mir benutzten Sensor
https://de.aliexpress.com/item…042311.0.0.2e084c4dRHeccW
bekommt man auf der Seite http://www.Hlong.asien wohl auch die Entwicklungsprograme dafür.

Gruss Jürgen

Hallo

So sind aktuell die zwei Kameras mit IMX307 montiert.

Dort würde dann evtl. noch zusätzlich eine Kamera mit Aptina Chip AR0130CS (ASI120MC) sitzen.
Erste Vergleiche dieses Chips mit IMX307 zeigten, dass die Belichtungszeit mindestens Faktor 10 größer sein muss(>2-5sec). Dann tauchen auch Hotpixel auf, die eine Dark-Korrektur notwendig machen.

Ich würde momentan sagen, dass der IMX307 bedeutend besser ist als der AR0130CS. Habe das an China-Board, ASI120 und Alccd5 die alle diesen Chip haben gesehen.

Gruss Jürgen

Hallo

Rechtzeitig zu den Perseiden konnte Ich zusätzlich zu den IP-Kameras eine ASI120MC mit der Software Allskeye unter Windows 10 testen.
Diese Software kann zwischen Meteoriden und Flugzeugen unterscheiden. Das ist für mich wichtig, da Ich 15km vom Flughafen Frankfurt unter der Abflugschneise Tabum wohne.Die Mindestflughöhe hier sind 1500m. Da dies eine der Hauptrichtungen ist fliegen ca. 200 Flugzeuge pro Tag über mich hinweg. In der Dunkelheit sind es noch ca.50.

Die Software Allskye kann das einigermaßen unterscheiden. Sie stellt in Ihrer Auswertung zusätzlich die Bilder vor und nach dem Alarm da. Damit sind die restlichen Fehlalarme sehr einfach visuell auf einen Blick zu unterscheiden. Der Meteor wird dabei mit einem Kreis dargestellt.

Mit den IP-Kameras wäre theoretisch die Unterscheidung Flugzeug/Meteor sehr gut mit 0,2sec Belichtungzeit machbar. Aufgrund der hohen Winkelgeschwindigkeit des Meteors am Himmel bildet er eine Linie. Flugzeuge sind zu langsam und werden nur als Punkt dargestellt.

Leider habe Ich keine fertige Software die das kann gefunden. Die Software HandyAvi könnte das theoretisch, kann jedoch nur MJPEG als Format. Moderne IP-Kameras, die die notwendige Empfindlichkeit besitzen laufen aber alle unter H264/265. Die Software Ispy kann mit H264 überwachen, hat aber keine auf Linien angepasste Auswertung.

Eine Überwachung bei 5 Bildern/sec mit USB-Kameras wäre theoretisch möglich, jedoch würde hier die fehlende höhere Kompression auf z.B. H264 bedeutend größere Datenmengen ergeben.

Falls jemand eine Software dafür kennt, wäre Ich für eine Info dankbar.

Gruss Jürgen

Hallo

Habe doch noch eine Software für die Meteor Suche von IP-Kameras gefunden.
Für die opensource software ispyconnect gibt es ein plugin meteor`s tracker.
http://www.iplugs.eu/pl_meteor.html

Nachfolgend vergleich zwischen USB-Kamera und IP-Kamera von letzer Nacht.

Mit ASI120MC und 10sec Belichtungszeit:

Mit IP-Kamera IMX307 bei 200msec Belichtungszeit. Darstellung als Startrail von 5 Bildern:

Detektion des Meteors mit der Software Allskeye aus den 10sec Bildern:

Detektion des Meteors mit dem plugin meteor`s tracker aus 50msec Bildern:

Die Software meteor´s tracker detektiert den Meteor über dessen Winkelgeschwindigkeit. Im vorliegenden Bild waren dies 120Pixel/sec. Da Flugzeuge eine Winkelgeschwindigkeit von ca 20-30 Pixel/sec bei dieser Brennweite haben, kann sehr gut zwischen Flugzeug und Meteor unterschieden werden. Dieser Grenzwert ist in der Software einstellbar.
Da ispyconnect eine opensource software ist, können damit die verschiedensten Kameras eingebunden werden. Das geht soweit, daß für Testzwecke sogar abgespeicherte Videofiles in den verschiedensten Formaten als Eingangssignal benutzt werden können.

Gruss Jürgen

Hallo

Die Empfindlichkeit der Detektion von Meteoren mit IP-Kameras bei 20 Bildern/sec ist sehr gut.

Auf dem nachfolgenden Bild wurde letzte Nacht ein Meteor detektiert, den man meiner Meinung nach mit dem Auge nicht mehr sehen kann, vor allem bei Mondlicht. Ob der unter absolut schwarzem Himmel sichtbar wäre kann Ich aufgrund fehlender Erfahrung nicht sagen. Auf dem 10sec Bild ist er in jedem Falle nicht mehr sichtbar.

Dieses Bild hat eine Belichtungzeit von 50msec was einer Bildfrequenz von 20 Bildern/sec entspricht. Das Auge sieht ebenfalls 20-25 Bilder/sec. Deshalb sollte die Signalintensität von Meteor zu Sternen so dargestellt sein, wie man es sieht.

Diskussion zu Erfahrungen zwischen Auge und Bild wären zur Beurteilung der Empfindlichkeit gut.

Gruss Jürgen

Hallo

Habe mal einen Startrail aller Sternschnuppen von letzter Nacht erstellt, die meine Allsky Kamera mit 20 Bildern/sec aufgenommen hat. Detektion erfolgte mit Software Meteor`s Tracker unter Ispy.
Man sieht, daß selbst ohne großen Meteorstrom einiges herunter kommt.

Das waren hier 2 hellere und 8 dunklere Sternschnuppen.

Gruss Jürgen

Hallo

Zur besseren Erkennbarkeit der Sternschnuppen wurde jeweils das Frame vor dem Trail als Dark benutzt. Damit verschwinden alle langsamen Objekte, wie z.B. Wolken.
Das Bild stellt die Sternschnuppen der letzten Nacht (9.9. auf 10.9.19) dar.

Gruss Jürgen