12- Alineación de imágenes estelares (métodos automáticos)
En Iris existen multitud de
métodos para la alineación de imágenes. Todos son
compatibles con imágenes de 16 y 48 bits.
Por ejemplo, vamos a alinear tres imágenes preprocesadas de la zona de M105, de nombres i1, i2, i3 (ver
TEMA10).
El método más rápido y simple consiste en
identificar una estrella aislada y común a todas las
imágenes de la secuencia. Iris utilizará la
posición de es estrella para alinear todas las imágenes.
Por ejemplo, cargamos en memoria la primera imagen:
>LOAD i1
con el ratón definimos un rectángulo alrededor de una
estrella aislada, brillante y a ser posible no saturada. El
tamaño del rectángulo debe ser suficientemente grande
para contener el desplazamiento de la estrella entre
dos imágenes consecutivas, pero al mismo tiempo debe ser lo
suficientemente pequeño para que el programa no cambie de
estrella durante la operación de alineado. Existe un compromiso
consecuencia de la simplicidad del método.
Abrir la ventana
Registration des images stellaires... (stellar registration) del menú
Traitement (Processing) de la barra de herramientas. Seleccionar el método de una estrella
Une étoile (One star):
Clic en
OK y se generará la secuencia de imágenes alineadas j1, j2, j3
El comando equivalente desde la consola de comandos es:
>REGISTER i j 3
Al realizarse la alineación con una sola estrella, la
alineación consiste en una simple traslación en los dos
ejes de la imagen, sin rotación ni redimensionado. Iris guarda
los valores del desplazamiento en un fichero que se guarda en
nuestra carpeta de trabajo con nombre shift.lst
Nótese que al usarse la primera imagen como referencia, su
desplazamiento es nulo. Este método es el más simple y
puede resultar eficaz con imágenes pequeñas, sin
rotación entre ellas y con poca cantidad de estrellas.
Una vez alinear las tres imágenes, sólo tenemos que sumarlas. Por ejemplo:
>ADD2 j 3
o con la ventana
Addition d'une séquence (Add a sequence) del menú
Traitement (Processing) de la barra de herramientas
Existen otros métodos más eficaces para campos con gran
cantidad de estrellas. Seleccionamos un rectángulo en la primera
imagen de la secuencia que incluya varias estrellas y seleccionamos el
método
Appariement 1 zone (One matching zone).
Este método utiliza un algoritmo de reconocimiento teniendo en
cuenta la posición relativa entre las estrellas del
rectángulo seleccionado. Si la opción
Sélection de zone (Select a zone)
no está activada, el cálculo se aplica a toda la imagen.
La transformación geométrica sigue siendo una simple
traslación, suficiente para la mayoría de aplicaciones.
Si las imágenes a alinear tienen una ligera rotación de
campo, por ejemplo consecuencia de una mala puesta en estación,
es necesario realizar una transformación afín. Iris
resuelve un sistema de ecuaciones lineales a fin de optimizar el
resultado con el método de los mínimos cuadrados. En este
caso la transformación puede ser una traslación,
rotación y redimensionado. Un método rápido para
realizar dicho alineamiento consiste en seleccionar la opción
Appariement 3 zones (Three matching zones):
Iris analiza la posición relativa de las estrellas en tres zonas
distintas de la imagen. La posición de las tres zonas es elegida
automáticamente por el programa. Podemos elegir el tamaño
de dichas zonas modificando el parámetro
Taille des zones (Zones size). Veamos un ejemplo:
Este método de tres zonas es especialmente eficaz y está
optimizado para imágenes de gran tamaño captadas con
reflex digitales.
Iris nos ofrece todavía otro método automático que
utiliza un algoritmo de triangulación entre las estrellas de
toda la imagen. Se trata del método más potente y podemos
elegir entre una transformación afín (lineal),
cuadrática (de segundo orden) o cúbica (de tercer orden).
Las opciones cuadrática y cúbica nos permiten, por
ejemplo, alinear con precisión imágenes en las que la
distorsión óptica no es despreciable. El tiempo de
cálculo puede ser elevado si el número de estrellas es
grande y el algoritmo está limitado a 3000 estrellas.
También es posible utilizar este método solamente en una
zona de la imagen predefinida con el ratón, pero entonces la
alineación solamente será perfecta en esa zona y puede no
serlo fuera de ella.
El método global de alineamiento afín puede realizarse desde la consola con el comando
COREGISTER. Por ejemplo:
>COREGISTER i1 i2
Realiza un alineamiento global por transformación afín entre las imágenes i1 e i2
Podemos modificar el tipo de transformación lanzando previamente el comando
SETREGISTER. Por ejemplo para realizar una transformación cuadrática a una secuencia de 3 imágenes i1, i2, i3:
>SETREGISTER 2
>COREGISTER2 i j 3
Nota del traductor: para el
caso de imágenes de cámaras reflex digital (DSLR) el
método de las tres zonas de tamaño 300 píxeles es
que mejor me funciona y se efectúa con un tiempo de
cálculo relativamente rápido incluso con gran cantidad de
imágenes
RESUMEN DE LOS COMANDOS DE ESTE TEMA
REGISTER [ENTRADA] [SALIDA] [NÚMERO]
Alinea una secuencia de NÚMERO
imágenes de nombre genérico ENTRADA mediante una simple
traslación dando como resultado una secuencia de nombre
genérico SALIDA. Requiere que previamente seleccionemos con el
ratón un rectángulo que contenga una estrella
aislada y no saturada. La alineación se realiza respecto a
esa única estrella
ADD2 [NOMBRE] [NÚMERO]
Suma una secuencia de NÚMERO imágenes de nombre
genérico NOMBRE. El resultado queda residente en memoria y
se muestra en pantalla
COREGISTER [IMAGEN1] [IMAGEN2]
Realiza una transformación (traslación, rotación y redimensionado) en IMAGEN2 para alinearla con IMAGEN1
COREGISTER2 [ENTRADA] [SALIDA] [NÚMERO]
Realiza una transformación (traslación, rotación y
redimensionado) en una secuencia de NÚMERO imágenes de
nombre genérico ENTRADA para alinearlas,
dando como resultado una secuencia de nombre genérico SALIDA
SETREGISTER [ORDEN]
Define el orden de la transformación que se aplicará
a continuación con el comando COREGISTER. Si no se indica ORDEN, el
comando SETREGISTER por defecto realiza una transformación
de orden 1. El máximo valor de ORDEN es 5