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[自制DIY] 自动化摄影控制导星平台

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Plane 发表于 2023-2-28 14:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 美国–新泽西州–伯灵顿–芒特劳雷尔 Comcast通信公司

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本帖最后由 Plane 于 2023-3-4 16:18 编辑

回归牧夫后第一帖，上一次发帖已经是2010年。本科毕业后到美国求学也没太多时间摄影。到了博士最后两年时间空闲下来，最后决定进一台70SA重拾深空摄影。不过在密歇根州的气候环境下，拍摄条件很难琢磨。毕业后还是毅然搬到加州工作。最近一年拍摄机会多起来，决定拿多余的一块开发板做自动化天文摄影。

拍摄作品合集在观测摄影版
https://bbs.imufu.cn/forum.php?m ... d=818145&extra=

手上有块多余的NanoPC T4，之前为延时摄影设计制造了IMX334模组，刚好用于导星。

4.png

4.jpg


3.jpg

整体连接完成后接入导星镜，通过libgphoto2/gphoto2 直接控制nikon D800并禁用Expeed ISP寄存器，原始图像模式。话说这台D800也是功勋机了，当时我在nikon破解组做了不少逆向用。如今改机用作天文摄影。
2.jpg

赤道仪控制信号直接从RK3399的UART 3v3 IO走，拆了一根网线给nanopc供电，UART直接连排针。信达的赤道仪马达控制器和手控盒之间走3v3 LVCMOS，可以直连。

目前的操作很简单，nanopc启动自动开启跟踪，通过导星镜的imx334进行astrometry天域解算，然后程序自动化同步indi_eqmod 指向控制。完成后可以goto指令指向拍摄目标。
这步做完后可以直接启动phd2导星。原版的phd2无法支持multiplane的v4l2，我自己fork了repo并增加v4l2 multiplane 驱动。
https://github.com/jackshencn/phd2/tree/fshen_v4l2_mplane

另外我自己的imx334驱动里可以截取部分区域，减少phd2在嵌入式系统上的计算量。

Guide.png

整个单星校准过程10秒钟不到，这个效率让我直接丢掉goto手控盒。

repo在这里，里面包括使用Nikon Hacker的校准程序，校准完的亮场再用DSS等程序叠加。
https://github.com/jackshencn/autoastro
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购买望远镜就在牧夫天文商城
JamesHe 发表于 2023-2-28 17:05 | 显示全部楼层 来自： 美国
能力不错，但是没有必要重新发明轮子。
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taux 发表于 2023-2-28 17:50 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 移动
人才！天文摄影就是搞的这个折腾
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M27 发表于 2023-2-28 20:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
6，博士就是博士
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 楼主| Plane 发表于 2023-3-1 14:23 | 显示全部楼层 来自： 美国–新泽西州–伯灵顿–芒特劳雷尔 Comcast通信公司
本帖最后由 Plane 于 2023-3-1 14:24 编辑
JamesHe 发表于 2023-2-28 17:05
能力不错，但是没有必要重新发明轮子。

其实我没有用Stellarmate有多个原因，为了实现最终的小型化一体机是必然的一步

第一个原因是indi自己的v4l2驱动增加太多延时，并且无法使用V4L2_MPLANE这种类型，在indi网上问过没人支持。而我直接在phd导星驱动里用零拷贝DMA队列方式，大大减少cpu工作量和延时。

第二个原因是无法使用我们选定的图像传感器。IMX334在像素和灵敏度里面是非常平衡的选择，4K模式的帧率也够高，但是需要mipi 1.1 4 lane才够带宽，这些是ras pi无法支持的。另外334模组出自我们一个机器人视觉方案，一机多用
第三原因是还要用334做快速天文应用，比如火箭发射、人造卫星跟踪、日食食甚连拍，这些需要RAW数据大量连续写入能力，RK平台的pcie 2.0 x4能支持SSD 1.3GB/s速度，完爆任何一款ras pi。何况现在rk3588都是 Gen 3 x4，ras pi的BCM处理器完全没法比
最后一个原因是我不满意基于vnc的远程方案，现有的程序如phd都是当年基于RAD开发理念的桌面应用。在嵌入式上性能非常糟糕。正确做法应该把worker线程与显示线程分开，甚至显示只在终端设备如手机或平板操作。这样可以大大降低控制端的功耗，并增快响应回路。并且有利于未来布置太阳能-电池供电的低成本远程分布式系统。此外不是所有的SoC都有GPU，这样跑vnc就非常不合适纯cpu处理器。

目前在rk3399是一个算法和流程验证平台，用于快速迭代部分工作
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 楼主| Plane 发表于 2023-3-1 14:36 | 显示全部楼层 来自： 美国–新泽西州–伯灵顿–芒特劳雷尔 Comcast通信公司
Goto几乎是正中目标，未来对于cone error，可以通过闭环对齐，或迭代加入校准点逐步增加精度

1.png


RK有GPU，vnc看导星镜指向精度。接下来直接可以用推流方式在远端显示
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wf880825 发表于 2023-3-1 17:05 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–鹤壁 联通
膜拜大佬，虽然我看不太懂，但是很吊的样子
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kandatu 发表于 2023-3-3 14:38 | 显示全部楼层 来自： 中国–四川–成都 电信
可以把专业用到兴趣爱好上，是件开心的事情。
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砍王 发表于 2023-3-3 20:47 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州 电信
我们也是一群正在开发类似天文控制软件的爱好者，诚邀大佬加入

                               
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鬼星团 发表于 2023-3-4 04:50 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–陕西–西安 移动
Plane 发表于 2023-03-01 14:23
本帖最后由 Plane 于 2023-3-1 14:24 编辑


其实我没有用Stellarmate有多个原因，为了实现最终的小型化一体机是必然的一步

第一个原因是indi自己的v4l2驱动增加太多延时，并且无法使用V4L2_MPLANE这种类型，在indi网上问过没人支持。而我直接在phd导星驱动里用零拷贝DMA队列方式，大大减少cpu工作量和延时。

第二个原因是无法使用我们选定的图像传感器。IMX334在像素和灵敏度里面是非常平衡的选择，4K模式的帧率也够高，但是需要mipi 1.1 4 lane才够带宽，这些是ras pi无法支持的。另外334模组出自我们一个机器人视觉方案，一机多用
第三原因是还要用334做快速天文应用，比如火箭发射、人造卫星跟踪、日食食甚连拍，这些需要RAW数据大量连续写入能力，RK平台的pcie 2.0 x4能支持SSD 1.3GB/s速度，完爆任何一款ras pi。何况现在rk3588都是 Gen 3 x4，ras pi的BCM处理器完全没法比
最后一个原因是我不满意基于vnc的远程方案，现有的程序如phd都是当年基于RAD开发理念的桌面应用。在嵌入式上性能非常糟糕。正确做法应该把worker线程与显示线程分开，甚至显示只在终端设备如手机或平板操作。这样可以大大降低控制端的功耗，并增快响应回路。并且有利于未来布置太阳能-电池供电的低成本远程分布式系统。此外不是所有的SoC都有GPU，这样跑vnc就非常不合适纯cpu处理器。

目前在rk3399是一个算法和流程验证平台，用于快速迭代部分工作

硬纸板好评

                               
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鬼星团 发表于 2023-3-4 04:51 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–陕西–西安 移动
可以用用kstars 集成度很高了已经
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Plane
我现在遇到的问题还是前面的第一点和第四点，kstars运行在Android系统或其他的客户端应该没问题。 但是导星怎么办？远程端没有GPU，我希望能够拆分开导星的计算和显示部分。显示要做成on demand模式，需要时候推星点  详情 回复 发表于 2023-3-4 07:14
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 楼主| Plane 发表于 2023-3-4 07:14 | 显示全部楼层 来自： 美国–新泽西州–伯灵顿–芒特劳雷尔 Comcast通信公司
鬼星团 发表于 2023-3-4 04:51
可以用用kstars 集成度很高了已经

我现在遇到的问题还是前面的第一点和第四点，kstars运行在Android系统或其他的客户端应该没问题。
但是导星怎么办？远程端没有GPU，我希望能够拆分开导星的计算和显示部分。显示要做成on demand模式，需要时候推星点或图像的包过来。直接开x11或者vnc速度非常慢
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 楼主| Plane 发表于 2023-3-4 07:58 | 显示全部楼层 来自： 美国–新泽西州–伯灵顿–芒特劳雷尔 Comcast通信公司
砍王 发表于 2023-3-3 20:47
我们也是一群正在开发类似天文控制软件的爱好者，诚邀大佬加入

可以考虑，我马上会发布一个一体化相机，有兴趣的可以一起开发，软件部分我打算开源

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砍王
求看私信，加个好友  详情 回复 发表于 2023-3-4 11:27
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砍王 发表于 2023-3-4 11:27 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州 电信
Plane 发表于 2023-03-04 07:58
可以考虑，我马上会发布一个一体化相机，有兴趣的可以一起开发，软件部分我打算开源

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YKJ 发表于 2023-3-4 14:04 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–无锡 移动
Plane 发表于 2023-3-4 07:58
可以考虑，我马上会发布一个一体化相机，有兴趣的可以一起开发，软件部分我打算开源
...

哇，期待，是不是应该算论坛首个
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梦中游 发表于 2023-3-4 14:42 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–佛山 电信
期待楼主可以开发更多便于天文摄影的软件和硬件。现在天文摄影的门槛已经不再像以前那么高了，反而拍摄环境和天气才是问题
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天文之乐 发表于 2023-3-5 10:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–云南–昆明 电信
非常厉害，膜拜！
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aardvogel 发表于 2023-3-12 07:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州–余杭区 电信
好期待开源，楼主技术硬核，是国内天文社区的福音
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xiongyulei 发表于 2023-4-5 23:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–武汉 联通
非常赞，期待技术继续推进，有更多好作品出来。 这个导星线修正的好恐怖
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EagleYing 发表于 2023-5-9 21:17 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–杭州 电信
楼主软件硬件通吃，膜拜下!
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