Hallo Forengemeinde,
eigentlich nur als "Programmierübung" für eine Vorlesungsreihe geplant entstand in den letzten zwei Tagen eine kleine Software-Spielerei, die Sterne erkennt und sie anschließend "versucht" zu entfernen.
Ziel war es dies mit größtmöglicher Automatisierung zu erreichen, ohne dass Automatismen das Ergebnis zu stark verschlechtern.
Das Ergebnis ist eine kleine Spielerei, die mit dem richtigen Ausgangsmaterial die Sterne abschwächen und <b>teils</b> entfernen kann.
Da die Software zum teil nutzbare Ergebnisse erzeugt habe ich mir gedacht sie euch einfach mal zugänglich zu machen. Vielleicht findet ja jemand gefallen an der kleinen Spielerei. [;)]
<b>Software</b>
- Bedienung über Konsole (einfach und oldschool)
- größtenteils automatisiert
- wenige Sekunden Berechnungszeit
- nur für Windows (.exe)
- es wird bisher nur ein Prozessorkern genutzt
- größtenteils englischsprachige Ausgabe (und einige wenige deutschsprachige Ausgaben)
<b>Hinweis</b>
Die Software steckt mit ihren Algorithmen wenn überhaupt noch in den Kinderschuhen und kann bestenfalls als Spielerei verstanden werden, die in diesem Stadium keine durchgängig brauchbaren Ergebnisse erzeugt.
Ach noch etwas wichtiges... relativ am Anfang wird euch die Software um die Eingabe eines Rauschwertes bitten. Ziel ist es nur noch Sterne in der angezeigten Maske zu sehen, kein Hintergrundrauschen mehr. Das ist der einzige Parameter den ihr manuell festlegen müsst. Rest erfolgt automatisch.
<b>Download</b>
- mit Beispielmaterial
- 32 MB
Download Link (32 MB)
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<b>Hindergrund Physiologie des menschlichen Auges</b>
Das menschliche Auge wird durch kontrastreiche Punkte/Kanten in der Wahrnehmung eingeschränkt, sodass Details direkt neben den Punkten nur schlecht wahrgenommen werden können. Die Software kann nun dazu eingesetzt werden die Sterne zu entfernen und somit die Wahrnehmung von fließenden Details im Hintergrund zu vereinfachen.
<b>Einschränkungen und Hinweise zum Quellmaterial</b>
Die Ergebnisse sind nicht mit allen Quellbildern zufriedenstellend. Die besten Ergebnisse erreicht man mit Bildern die wenige bis durchschnittlich viele Sterne enthalten (siehe Beispielbilder unten und im zum download freigegebenen Archiv). Tests haben gezeigt, dass die Ergebnisse bei Astrofotos mit einer regelrechten Sternenflut (z.B. Milchstraßenaufnahmen, Cirrus-Region, etc.) kein "Entfernen" der Sterne möglich ist ohne, dass massiv Artefakte erzeugt werden.
Gute Ergebnisse erzielt man mit Bildern, die ausgedehnte Objekte mit relativ weichen Kanten (z.B. Bilder unten) enthalten. Dazu zählen extrem groß abgebildete Galaxien und Nebel. Sternhaufen sind definitiv kein Anwendungsgebiet. [;)]
Bitte darauf achten, dass Sterne nicht zu weich sind, also nicht übermäßig oversampled. Einige Bilder der ESO musste ich stark verkleinern, damit die Sterne überhaupt scharf genug sind damit das Entfernen dieser funktioniert.
Große Sterne, die ein beträchtliches Feld abdecken, können nur bedingt entfernt, eher abgeschwächt werden.
<b>Zusammengefasst</b> sollten Quellbilder also folgende Eigenschaften haben...
- möglichst hoch aufgelöst (wenn Sterne zu weich Auflösung verringern!)
- wenig bis durchschnittlich viele Sterne
- keine Bilder mit einer regelrechten Sternenflut
- lohnende Quellbilder sind Fotos von ausgedehnten Galaxien und Nebeln
<b>Erreichbare Ergebnisse</b>
M31 - inklusive Stretching des Output und wiedereinfügen der (schwächeren) Sterne
http://www.sternwolken.de/tmpu…tarsuppressor_collage.jpg
M31 - Fremde Aufnahme - gute Ergebnisse
http://www.sternwolken.de/tmpu…arsuppressor_collage2.jpg
IC 2944 - Aufnahme der ESO - verkleinert - durchschnittliche Ergebnisse
http://www.sternwolken.de/tmpu…arsuppressor_collage3.jpg
<b>Kritisch Betrachtet</b>
Unter Strich kann die manuelle/händische Entfernung der Sterne durch die Software in diesem Stadium nicht ersetzt werden.
Das längerfristige Ziel wäre es nun die Algorithmen zu verbessern und auszubauen um zumindest eine teilweise automatisierte Entfernung der Sterne zu ermöglichen. Ich möchte allerdings nicht versprechen ob die kleine Software Spielerei noch weitere Versionen bekommt. =)
Viele Grüße,
Patrick
