V prípade jasného asteroidu je možné využiť funkciu skladania snímok na jednu hviezdu. Táto funkcia je obsiahnutá takmer v každom programe, ktorý dokáže registrovať snímky. Čo však v prípade, ak je objekt na hranici detekovateľnosti? Algoritmy na automatické registrovanie spravidla nedokážu takéto objekty rozlíšiť. Ako teda snímky zregistrovať?
Využijeme program IRIS, slúžiaci na komplexné spracovanie astronomických snímok, ktorý je k dispozícii zdarma. Ako príklad použijeme dáta, získané pri pozorovaní blízkozemného asteroidu 2005 NB7. Asteroid pozoroval 17. 4. 2008 v Marianke Ivan Majchrovič.
Najprv vykonáme štandardné predspracovanie. Od surových snímok odčítame tzv. masterdark a vydelíme ich masterflat snímkou. Takto pripravené snímky zregistrujeme na hviezdy. Dostaneme sadu obrázkov, na ktorých je pohybujúci sa asteroid. Až doteraz sa jedná o štandardné spracovanie. Teraz prichádza kľúčová operácia - zregistrovanie obrázkov na pohybujúci sa objekt a ich následné sčítanie.
Keďže máme snímky zregistrované na hviezdy a asteroid sa pohybuje voči hviezdam, stačí nám vykonať transformáciu jednotlivých obrázkov tak, aby súhlasila poloha asteroidu na každom obrázku. IRIS nám ponúka príkaz TRANS dx dy, ktorý vykoná lineárnu transformáciu obrázku posunutím o hodnoty dx a dy (hodnoty sú v pixloch a program akceptuje aj posun o zlomky pixlov). Ručne prepočítať veľkosť posunu toľkých obrázkov však nie je reálne. Preto ponúka IRIS aj príkaz TRANS2. Jeho syntax je
TRANS2 [VSTUP] [VÝSTUP] [DX] [DY] [POČET]
Príkaz TRANS2 je jedným z príkazov dostupných len z konzolového okna.
Program IRIS sa odlišuje od ostatných rogramov použitím istej formy konzoly - zadávania príkazov pomocou ich zápisu do príkazového riadku. Prostredníctvom menu je k dispozícii len obmedzená sada príkazov. V skutočnosti IRIS obsahuje okolo 476 príkazov a takmer s každou verziou pribúdajú ďalšie.
Vstup je koreňový názov vstupnej sady súborov. Ak sú obrázky nazvané ic1.fit, ic2.fit, ic3.fit... tak parametrom VSTUP je hodnota "ic". Číslovanie a príponu súboru pridáva IRIS automaticky.
VÝSTUP je koreňový názov výstupnej sady súborov. Napríklad "iv".
Parametre DX a DY sú hodnoty posunu asteroidu v pixloch za hodinu.
POČET udáva počet obrázkov v sade.
Na transformáciu sady obrázkov teda potrebujeme poznať pohyb asteroidu v pixloch za hodinu. Ako ho zistíme?
Sada obsahuje 79 obrázkov. Otvoríme si prvý obrázok. Nájdeme na ňom asteroid a myšou tesne okolo neho vyznačíme oblasť. Vnútri tejto oblasti klikneme pravým tlačidlom myši a v kontextovom menu vyberieme položku PSF.
Označenie asteroidu na snímke a analýza jeho polohy.
Výstupom je dialógové okno s informáciou o polohe asteroidu v obrázku.
Dialógové okno so zistenou polohou hviezdy/asteroidu v označenom rámiku.
Na spracovanie potrebujeme zistiť aj čas, kedy bola snímka exponovaná. To zistíme príkazom z menu File > Image info...
Príkaz na zistenie expozičných údajov o snímke.
Informácie o polohe asteroidu a expozičné údaje sa zapíšu do výstupného okna.
Okno s výstupom analytických funkcií.
Odtiaľto ich možno v prípade potreby skopírovať. Pozor! Kopíruje sa obsah celého okna.
Rovnaký postup vykonáme aj na poslednom obrázku. Zistíme presnú polohu asteroidu a získame informáciu o čase exponovania.
V našom prípade sú to nasledovné údaje:
Súbor: ic1.fit
Poloha asteroidu: X = 444.558, Y = 282.897
Dátum: 17/04/2008
Čas: 22:37:02
Súbor: ic79.fit
Poloha asteroidu: X = 371.053, Y = 214.836
Dátum: 17/04/2008
Čas: 23:03:22
Na základe týchto informácií budeme vedieť určiť rýchlosť pohybu asteroidu v pixloch za hodinu. Asteroid sa počas snímania posunul v x-ovej osi o hodnotu
dx = x2 - x1
dx = 371.053 - 444.558
dx = -73.505 px
V osi y sa asteroid posunie o hodnotu
dy = y2 - y1
dy = 214.836 - 282.897
dy = -68.061 px
Doba snímania bola
dt = t2 - t1
dt = 23.0561 - 22.6172
dt = 0.4388 h
Pomocou obyčajnej priamej úmernosti určíme pohyb asteroidu za 1 hodinu.
pre os x:
DX = dx / dt
DX = -73.505 / 0.4388
DX = -167.514 px/h
pre os y:
DY = dy / dt
DY = -68.061 / 0.4388
DY = -155.107 px/h
Získali sme teda všetky parametre potrebné na vykonanie transformácie a môžeme ich použiť v príkaze TRANS2.
Príkazový riadok na s príkazom na transformáciu obrázkov.
Príkaz vykoná transformáciu obrázkov na základe časového údaja zaznamenaného v hlavičke obrázku. Využíva záznam v hlavičke FIT súboru ako aj záznam vo svojom internom formáte PIC. Podľa týchto časových údajov a vypočítanej rýchlosti pohybu objektu v pixeloch za hodinu dokáže program vykonať lineárnu transformáciu v smere X a Y. Výsledkom je sada dokonale zregistrovaných obrázkov pohybujúceho sa objektu. Túto sadu obrázkov sčítame prostredníctvom príkazu z menu Processing > Add a sequence...
Dialóg na sčítanie obrázkov.
V dialógu zadáme koreňový názov a počet obrázkov, ktoré chceme sčítať, a vyberieme metódu, akou ich chceme sčítať. V tomto prípade aritmetický súčet s voľbou normalizovať hodnotu v prípade pretečenia. Ide vlastne o spriemerovanie snímok. Výsledkom je obrázok s asteroidom na pozadí hviezdnych stôp. Všimnime si, ako sa asteroid zvýraznil voči jednotlivej snímke. Čierny okraj vznikol v dôsledku sčitovania posunutých obrázkov. Orezaním sa ho jednoducho zbavíme.
Výsledok sčítania obrázkov.
Ak by sme zašli do väčšieho extrému, môžeme na základe efemeridy určiť pohyb objektu, ktorý v skutočnosti nevieme odlíšiť od šumu. Transformáciou získame sadu obrázkov, ktorých sčítaním nám signál snímaného objektu dokáže vystúpiť nad úroveň pozadia.
