Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Digitales Okular für ein Teleskop


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von Sir Garibaldi (Gast)


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Hi Leute,

möchte demnächst ein digitales 
Okluar(https://www.amazon.de/Digitales-Teleskop-Okular-Bildsensor-USB-Port-PC-Verbindung/dp/B008NJMIY6) 
für mein Teleskop basteln und hab dazu ein paar Fragen welche vielleicht 
durch bereits von euch gemachten Erfahrungen beantwortet werden können.

Zum einen die Frage nach dem Bildsensor:
Ist es möglich den Sensor aus einer alten Spiegelrefleskamera auszubauen 
um diesen zu benutzen?
Welchen Bildsensor würdet ihr ansonsten empfehlen?

Für die Signalverarbeitung hätte ich noch ein STM32 Discovery Board oder 
nen Raspberry daheim liegen, allerdings weiß ich nicht ob es sinnvoll 
ist den Raspberry zu verwenden oder ob der STM32F100RB genügend Dampf 
hat?
Wäre evtl. eine direkte USB Anbindung an einen PC vielleicht doch die 
bessere Lösung?

Da ich noch in keinster Weise mit digitaler Bildverarbeitung zu tun 
hatte wäre es cool ein paar Erfahrungen, Tipps oder schnelle Ideen von 
eurer Seite zu hören.

von Peter H. (peter_h460)


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Du wirst warscheinlich mit einem Microcontroller nicht froh! Zumindest 
was die Bildbearbeitung angeht.
Für das Projekt würde ich einen Raspberry Pi2 oder höher mit 
Kammeramodul nutzen.
Bei der Bildverarbeitung fallen Massig Daten an die auch noch möglichst 
in Echtzeit verarbeitet werden müssen. Microcontroller sind schon 
verdammt schnell, allerdings sind die Kapazitäten selbiger auch verdammt 
schnell erschöpt. Dafür sind sie auch nicht gebaut. Da muß ein schneller 
Prozessor her!
Eine Motorgesteuerte Nachführung läst sich hingegen hervoragend mit 
Microcontrollern realisieren. Da reichen sogar die kleinen ATMELs wie 
der ATMEGA 328P-PU wie er auf einem Arduino Uno zu finden ist. Aus 
gründen der präzision mit externem 16 oger 20 MHz Quartz.
Eine kleine Stepper Motor Platiene mit Stepp-Motor oder besser gleich 2 
um den Neigungswinkel gleich mit zu korregieren und etwas 
Programmiererfahrung. Das könnte zum Erfolg führen und weit aus 
günstiger als Professionelle Lösungen sein.
Auserdem ist solch ein selbst gebautes System viel flexibeler was eigene 
Vorstellungen betrifft.
Auserdem macht das Spaß so etwas selbst zu realisieren. Ich werde auch 
mal schauen was ich mit meinem alten Spiegelteleskop so anstelle. Was 
ich oben erwähnt habe werde ich in jedem falle demnächst auch in Angriff 
nehmen. Wird eine Intressante Herausforderung! :)

Da kann der Arduino Uno als Programmer dienen und der fertig 
Programmierte Chip in seinem eigenen Projekt verbaut werden oder man 
nimmt gleich das komplette Board als Steuerung.

LG
Peter

von Manfred M. (bittbeisser)


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Ich glaube nicht, das man den Sensor einer Spiegelreflexkamera einfach 
so ausbauen und wieder verwenden kann. Du wirst in jedem Fall die 
zugehörige Elektronik mitnehmen müssen und ich denke nicht, das die 
Hersteller dich da mit zweckdienlichen Informationen versorgen.

> Da ich noch in keinster Weise mit digitaler Bildverarbeitung zu tun
> hatte wäre es cool ein paar Erfahrungen, Tipps oder schnelle Ideen von
> eurer Seite zu hören.
Ich hatte mich im Sommer mal mit den Grundlagen einfacher 
Bildbearbeitung befasst. Also nur Skalierung und Drehung (um "krumme" 
Winkel) und bilineare Interpolation. Damit du mal einen Eindruck davon 
bekommst, worauf du dich da einlässt, liess das mal:
http://entropymine.com/imageworsener/resample/
Also das mit den Interpolations-Filtern habe ich nicht gemacht. Das war 
mir zu viel Aufwand, das überlasse ich den Profis.

von Bernd K. (prof7bit)


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Sir Garibaldi schrieb:
> Welchen Bildsensor würdet ihr ansonsten empfehlen?

Versuche auf eBay eine alte Webcam aus der Zeit aufzutreiben als die 
noch mit CCD Sensoren gebaut wurden. In einschlägigen Astronomieforen 
werden geeignete Exemplare empfohlen und teilweise auch Umbauanleitungen 
zur Erhöhung der Belichtungszeiten, nimm eine die dort empfohlen wird 
und nicht irgendeine beliebige, Empfindlichkeit und Rauschen 
unterscheiden sich erheblich. Aber sei gewarnt, die guten Kameras sind 
nicht mehr einfach zu finden und teilweise haben sie auch erheblich im 
Preis zugelegt.

von Mark B. (markbrandis)


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Sir Garibaldi schrieb:
> Hi Leute,
>
> möchte demnächst ein digitales
> 
Okluar(https://www.amazon.de/Digitales-Teleskop-Okular-Bildsensor-USB-Port-PC-Verbindung/dp/B008NJMIY6)
> für mein Teleskop basteln und hab dazu ein paar Fragen welche vielleicht
> durch bereits von euch gemachten Erfahrungen beantwortet werden können.
>
> Zum einen die Frage nach dem Bildsensor:
> Ist es möglich den Sensor aus einer alten Spiegelrefleskamera auszubauen
> um diesen zu benutzen?
> Welchen Bildsensor würdet ihr ansonsten empfehlen?

Wozu den Sensor aus der Kamera entfernen?

Man kann eine Kamera über entsprechende Adapter-Ringe direkt an ein 
Teleskop anschließen. Wenn jemand die Astrofotografie als Hobby 
betreibt, dann entstehen die Aufnahmen in der Regel auf diese Art. 
Zusätzlich benötigt man Software, um mehrere Aufnahmen zu einem Foto 
zusammenzufügen (z.B. DeepSkyStacker).

Such mal auf Youtube nach "Astrofotografie", da gibt es etliche 
Beispiele und Tutorials zu dem Thema.

von Optikuss (Gast)


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Möglicherweise wirst Du bei Instructables oder Hackaday fündig, was das 
Ausschlachten eines Sensors oder auch was so ein Okular betrifft. 
Vermutlich gibt es eine Reihe weiterer Seiten gleichen Inhalts.
Würde mich interessieren, falls und wo Du da was gefunden hättest.
Ein wenig Optik wird vermutlich auch notwendig sein - sprich eine Linse.

von Dieter. F. (Gast)


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Warum fragst Du nicht in einem Forum für Astrofotografie? Die kennen 
sich damit aus ...

von Sir Garibaldi (Gast)


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Guten Morgen,

Danke schon mal für die vielen Tipps und Links, schauen auf den ersten 
Blick sehr hilfreich aus. Werde mich wieder melden wenn ich ein 
potenzielles "Setup" der Teile habe.

@markbrandis Danke ich werde mir das ganze mal zu Gemüte führen aber es 
geht ja mehr ums basteln als um den nutzen ;)

von Bernd K. (prof7bit)


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Optikuss schrieb:
> Ein wenig Optik wird vermutlich auch notwendig sein - sprich eine Linse.

Nein, der nackte Sensor wird direkt in der Bildebene platziert.

von Strubi (Gast)


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Moin,

ich habe mal für eine optische Anordnung was mit Aptina-Sensoren 
gemacht, dahinter sitzt FPGA und Blackfin für die Verarbeitung. Mit den 
üblichen MIPI-Kameramodulen für Raspi, usw. macht das weniger Spass, 
weil man an die interessanten Sensorparameter eher schlecht rankommt, 
und da typischerweise nur 8 Bit verarbeitet werden. 12 Bit sind für 
Sternenbilder schon eher was.
Aber wie schon wer sagte, die typischerweise erhältlichen CMOS-Dinger 
müssen sich in Punkto Quanteneffizienz schon anstrengen, allerdings sind 
da auch schon 80% zu schaffen.
Sowas bauen lohnt allerdings nicht sonderlich, wenn's nur um simple 
Bilderfassung geht. Es gibt eine Menge fertiger USB-Lösungen mit 
C(S)-mount, die direkt an die Optik passen.

Gruss,

- Strubi

von Weltbester FPGA-Pongo (Gast)


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Ich plädiere für eine hochauflösende Kamera im fast shot Modus. Man muss 
nur ein bischen aufpassen, dass man das Objekt, also den Sternenhimmel 
drehen lässt und das Bild mit post stichung prozessiert, um die 
Pixelfehler der Kamerasensoren zu umgehen

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