あぷらなーと


あぷらなーとの写真ブログ
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あぷらなーと
「自然写真大好き」
HNあぷらなーと が

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生息地:香川・徳島
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2016年 09月 19日 ( 2 )

晴れない夜は基本の復習⑧

★「Delphi日和」の顛末

悪天候のため、まったく写真が撮れないのを逆手にとって「Delphi日和」と位置づけた休日ですが、結局丸一日Delphiと格闘するハメになりました。はい。例のASI1600MC-COOL様の画像処理ソフト『開発ごっこ』です。RAWファイルのヘッダを読み込み、撮像データを引っ張り出すところまでは良かったのですが・・・・・・・。


★感覚が鈍ってるのにも程がある

しかし、苦戦しました。なにがって・・・それはもう、酷い有様。
とにかく自分が『完璧な』素人に戻っているのを感じて、自己嫌悪。

<トラブル①>
EAccessViolationで落ちまくる!
昔は良く目にしていたんですがねぇ。思い出せませんでした。今回のケースは確保した配列の要素数を超えるデータをロードしようとしたのが原因。

<トラブル②>
stack overflowで落ちまくる
これは、一般のアプリでも見かけますよね。要するにメモリが不足してるんですが、今回の場合はDelphiの配列に割り当てられるメモリの上限を変える方法を思い出せずに悪戦苦闘していたという顛末。なにしろ、4656×3520の巨大データですものねえ。

<トラブル③>
いくら頑張ってもRAW画像が変!

こればっかりは教則本がありませんので自力で考えるしか無かったのですが、思いついたロジックがことごとく玉砕。

ちなみに「初歩的」なところでは、

 ☆2バイトのバイナリデータを整数値に変換する方法が思い出せない
 ☆データストリームから各個データを読み込むためのバッファーをバイト型で宣言してたのに、その上限を超えるようコーディングしていた
 ☆計算上の要素数と実際の画素数のズレを見逃していた

という燦々たる有様でしたが、とにかく強敵だったのが、「ところどころ階調が反転して見える」という怪現象でして・・・。結局、犯人は(うすうす感じてはいましたが)ヘッダに記録されている「BZERO=32768」なるパラメータの意味するところ。要するにASI1600MC-COOLは12ビットで記録したデータを16ビットで記録しているので、残りの4ビット分の『空白』がどうなっているのかという問題です。結論として、1画素につき2バイトで記録されている各画像データの上位バイトに80が加算されているのが犯人でした。16進で8000=32768ですものねぇ。

★苦節15時間の結果・・・
f0346040_00000847.jpg



・・・ついにっ
f0346040_23491586.jpg
ASI1600MC-COOLのRAWデータから、
ベイヤー画像を取り出すことに成功っ!!

うひゃー。疲れた

これで、『敵の城門』を突破したことになるので、
あとは、いかようにも料理できますね。

なんか、ちょっとやる気が出てきた♪

あ、M42の画像が鏡像になっているのは、ご愛敬。
・・・もう、ディスプレイのY座標は上から下に計るっていう「基礎中の基礎」すら頭から消えてたという(笑)。ま、後からどうにでもなります。

by supernova1987a | 2016-09-19 23:53 | 天体写真 | Comments(9)

晴れない夜は基本の復習⑦

★台風の接近に伴い

台風16号が日本列島に接近中です。皆様、お気をつけください。
さて、というわけで、せっかくの休日ですが

 ○天体写真撮影・・・無理
 ○風景写真撮影・・・無理
 ○バードウォッチング・・・無理
 ○部活の生徒指導・・・お休み(※注:私、学校の教師ではありません)

うーん

こ、これは

まさに

「Delphi日和」っ!

すみません。負け惜しみです。

★先日封印を解いたDelphi7で
f0346040_20040886.jpg
先日実家の物置にある「封印箱」から急遽召還したDelphi7Proですが、ゴソゴソと作業を始めました。
とはいえ、プログラミングのブランクが10年以上あるので、まだヨチヨチ歩きのヒヨコ状態。

★今週の目標は

欲張ると失敗するので、こんなもんですかねぇ。
①ASI1600MC-CoolのRAWデータをきちんと読む
 (どこまでがヘッダで、どういう風に画素データが格納されているのか)
②とりあえず、4画素、たった4画素分で良いのでRAW現像したい。

★少し慣れてきました

累計で6時間ほどDelphiに触ったでしょうか。
徐々に、色々思い出してきました。

まずは、Delphiの統合開発環境下のエディタオプションを「かつての」お気に入り設定に復旧です♪

 予約語とユーザ変数が同じ色だったり
 生きた行とコメント行が同じ色だったり
 数字の1と大文字のIと小文字のlが同じ形だったり

などすると、(乱視と近視と老眼の三重苦が始まった)あぷらなーとがコーディングすると、ミススペルしまくりますので、ゴソゴソと設定を変えます。
ちなみに背景は絶対に『黒』派です。(ソラリス使っていた若い頃は白背景派だったんですがね)
そうそう、フォントも大きめで(笑)。
f0346040_02441318.jpg
うん。こんな感じかなぁ?だいぶ見やすくなりました。


★データを少しづつ読み込んで調査した結果

慎重にASI1600MC-COOLのRAWデータを読み込んでみた結果、次のことが分かりました。

f0346040_02550668.jpg
○判明した事・その①

ASI1600MC-COOLのRAWファイル(FITS)は、どうやら
大きく分けて3つのブロックに分かれているみたいです。

 Aブロック:撮影データなどのヘッダ
 Bブロック:ブランク領域
 Cブロック:撮像データ(各画素の輝度データ)

○判明した事・その②
 Aブロックについて

撮影データのヘッダは、ASCIIコードによる1バイト×80=80バイトで1項目を表しているみたい。
f0346040_03002587.jpg
基本的なレコード構造
【パラメータ名】 【=】 【値】 【/】 【コメント】

第1パラメータ:SIMPLE 
 ASI1600MC-Coolで撮影した物は全て値として「T」が格納されていました。調べてみると、SIMPLE変数は、標準FITSかどうかを表すものみたいです。ああ、なるほど「True」だという訳ですか♪
ちなみにコメント欄には撮影時刻が秒まで記録されています。

第2パラメータ:BITPIX
 画像が何ビットで記録されているかを表すパラメータのようですね。上記の例なら「16bit記録」を表しています。

第3パラメータ:NAXIS
 コメントにDimensionalityと書かれているので、明らかに何次元データかを表していますね。上記の例なら2次元データというわけです。というかデジカメなんだから2次元に決まってます。

第4パラメータ:NAXIS1
 第1軸の変域(ASI1600MC-COOLなら長辺のピクセル数)を表します。4656ピクセルですね♪

第5パラメータ:NAXIS2
 第2軸の変域(ASI1600MC-COOLなら短辺のピクセル数)を表します。3520ピクセルですね♪

第6レコード:COLORTYP:
 カラータイプの略でしょうか?ベイヤー配列の型が格納されています。はい、確かに「GRBG」型だと記録されていますね。(もう、ステライメージさん、ここ読んでくれたら自動でデモザイクできるのに~!)

第7パラメータ:CCD-TEMP:
 本来はCCD用のフォーマットなんでしょうが、CMOSセンサーの冷却温度が記録されています。「-10℃」という訳ですね。

第8パラメータ:YBININNG:
 Y軸方向のビニング数なんでしょうね。ちと自信がありません。

第9パラメータ:INSTRUME
 インスツルメントの略でしょうね。撮影機材名というわけですね。「ASI1600MC-COOL」と記録されています。

第10パラメータ:DATE-OBS
 撮影日時だと思うんですが、ちと妙ですね。第1レコードの時刻と9時間ズレています・・・・ああ!時差ですね。というわけで、こちらの時刻は世界標準時のようです。

第11パラメータ:SWCREATE
 ソフトウェア・クリエイトでしょうか?撮像ソフト名ですね。「SharpCap」と記録されています。

第12パラメータ:EXPTIME
 露光時間ですね。秒単位で記録されているようです。

第13パラメータ:BZERO
 これ、謎のデータです。今のところ、これが「ゼロ点補正」(オフセット値)ではないかと睨んでいます。「32768」ねえ・・・・・。一見変な数値に見えて、これ、16進の2バイト表記なら「80」・「00」となり、とてもキリの良い数値ですからあり得そうです。そのうち真面目に検証してみましょう。

第14パラメータ:EXTEND
 拡張フラグ??・・・一応True値が書き込まれており、コメントにも「Extensions are permitted」(拡張機能が許可されている)と記録されていますが、意味不明です。

第15パラメータ:XBINNING
 X軸方向のビニング数なんでしょうが、やはり自信がありません。

第16パラメータ:YPIXSZ
 撮像素子のY方向のピクセルサイズのことでしょうね。「3.8」とありますので単位はマイクロメートルのようです。

第17パラメータ:XPIXSZ
 撮像素子のX方向のピクセルサイズでしょう。「3.8」ですね。
 
第18パラメータ:END
 ここでヘッダ要素が終了することを表すようです。

○判明した事・その③
 Bブロックについて

これ、FITSの仕様なのか、カメラ側の仕様なのか分かりませんが、ちょうどAブロックと同じ広さの領域が「スペース」(ASCIIコードの0x20)で埋め尽くされています。そもそも80バイトのパラメータ×36で1レコードという規格なのかもしれませんね。

○判明した事・その④
 Cブロックについて

いよいよここからが、『本丸』(撮像データが記録されているエリア)のようですねぇ。
さて、ボチボチ読んでみましょうか・・・。
ASI1600MC-COOLは、AD変換した段階で12bitデータになり、それを16bitデータとして書き出していると広告に書かれているので、2バイトで1ピクセルの輝度を表しているのだろうと勝手に予測。

2バイト分を呼び出して、最初の1バイト分を上位バイト、その次の1バイト分を下位バイトと見なして10進整数値に変換を試みます。

ゴリゴリとコードを書いて
・・・・えいっ!っと。
f0346040_04112544.jpg
第1ピクセルの輝度データは、16進で「A632」。10進に直して「42546」と呼び出せました。
もしも16ビットをフルに埋めると、輝度データの上限は16進で「FFFF」で10進なら「65535
」。一応その中には収まっているので、あり得ない値ではないし、まあ良しとします。(ホントか?)

★さて・・・・と

「敵」の正体は、ほぼ掴めてきました・・・が。これ、客観的に言って、「1600万人の敵兵のうち、1人だけ捉えた」って状態ですよねぇ。
むむむむむ。ここから、一体どう「攻め」ようか・・・・・?????最大の障壁は、昔と違って、・・・ろ、ロジックが沸いてこないっ!
うぇーん(涙)。
よし、今日のところは・・・・寝ます。


by supernova1987a | 2016-09-19 04:46 | 天体写真 | Comments(2)


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