さて、前回に続きソフトの作り込みを進めます。先日撮った北極星の画像をとりあえず表示してデバッグできるように仕込みました。ステップを進めると１２０度づつ回転して表示するようにしています。
何回か試していると、ハフによる円の検出はちょっと誤検知が多いので、輪郭検出を行いそのいくつかのエリアで面積の大きいものを北極星と認識する方法に変えました。北極星が一番面積大きいという前提ですが、まあなんとかなるでしょう。テスト画像では安定してました。
カメラを１２０度づつ回転させることで、３つの点を取得。その３点から中心を求め、それを極軸とします。
まず０度。
１２０度回転。
さらに１２０度回転。
３つの点を指示できました。
極軸に十字マーク。
残りは現在時刻から、北極星の位置を割り出しマーカーを出すところです。最初はJ2000.0の位置をもとに歳差などを補正して計算しようとしたのですが、何かとめんどくさそうなので、２０３０年までの１０年分の北極星の位置をその年ごとに基準にすることにしました。KStartsで位置情報を調べメモしていきました。
時角の計算はまた次の休みにでも。で、晴れたらテストしなきゃ。
前回、極軸カメラを壊してしまったので、次晴れるまでになんとか代替えを用意しないといけません。とりあえず、新しいカメラを買う余裕はないので、ガイドカメラを極軸合わせのときだけ極軸カメラに転用することにしました。
壊れた極軸カメラと同じ焦点距離ということで25mmのCマウントレンズを購入。ポーラーマスター用のアダプタをガイドカメラに付け替えます。
なんかちょっといかつくなりましたが、とりあえず映るようになりました。早速、ちょこっと晴れた日に北極星を撮ってみました。
雲がありましたが、まあなんとかサンプルとしては上場。念の為位置関係を調べて大丈夫なことを確認。これを印刷して、星空の代わりにします。
今回作り込んだのは、星の位置を認識してマーカーを出すところまです。OpenCVのHoughCircle関数を使って円を検出、その中心座標に十字を描きます。ゲインをうまく調節すれば北極星以外は映らないので、まあ誤検出はないだろうという適当仕様です。
さて、実装が完了して実験です。
見づらいですが、北極星の位置に緑のマーカーが！うまくいきました。UIはだいたい仕込んだので、3箇所の位置の保持と3点を通る円の中心の計算、北極星のあるべき位置の表示を作り込めば完成です。
なんとか、次晴れるまでに作り上げないとね。がんばろー（自分）
久しぶりに休日晴れました。なかなか晴れないので、水平台まで改造する始末です。
で、何をしたかというと…
三脚を乗せる台を傾けるボルトに十字が切ってありますが、いまひとつドライバの引っ掛かりが悪いです。六角ボルトの頭なら回しやすいなと思ったのですが、今度はそのボルト同士をどうやってくっつけようかと頭を悩ましていました。何かいい方法がないかと調べると、金属用の接着剤があるとのことで早速材料を調達してきました。
ボルト同士の高さを揃えるため台にのせ、金属の筒と接着剤で接続し固まるのを待ちます。
固まるのを待っている間に、金属の筒が引っかからないように少し浮かすための木材をもとの台にネジ止めします。
そこに、接着が終わり固まったボルトをネジ止めします。
ボルトの頭は六角なので、そのための回すものも準備済みです。
電ドラでこんな感じに回せます。
これで、三脚の水平を出すのにかなり楽になりました。
そんな感じで下準備をして、いざ設置をしていたのですが極軸カメラがこんころこんという音ともに地面に落下。大した音がしなかったので大丈夫かなと思いつつSS-ONE ポーラーをON…
「むむっ…、画面が変化しない」
ということで、どうもカメラが壊れたようです。ここで困ったのが、光害のため北極星が目視でかなりみづらい（というか見えない…）ので極軸が合わせられないということ。代替手段を持ってなかったので、およその方向でかんたんに合わせてみました。
おかげで、PHD２のキャリブレーションデータがいつもと違い、赤緯がめちゃくちゃ暴れまくり。なので、すでにあきらめモードに入ってしまいました。ただ、後で気づいたのですが、PHD2のマルチスターアライメントを使うときに最初3.5秒の露出を使っていたのですが、あとで1秒に変えると、そこそこいい感じになりました。
馬頭星雲とM101はダメダメでしたが、M51はかろうじて写っておりました。
M51
撮影地：大阪 泉南市
望遠鏡：MAK127(1500mm)
カメラ：ASI294MC
フィルター：LPR-N
制御：Ekos + INDI
ガイドスコープ：マイクロガイドスコープ50(190mm)
ガイドカメラ：ASI178MM
ガイドソフト：PHD2
赤道儀：Celestron ADVANCED-VX
ゲイン：240
露出時間：300sec
枚数：Light x 24、Dark x 24
コンポジット：自作ソフト
仕上げ：Photo Shop CS6
やはり最低でも5分くらいは露出が必要な感じですね。1分未満では思ったほどなめらかにならないかなと。ラッキーイメージングは手持ちの望遠鏡では厳しい事がなんとなくわかりました。
さて、極軸カメラどうしよう…
さて、続きです。前回下準備まで終わったので、ここからはペルチェ素子とヒートシンクの取り付けです。
固定用のアルミ板とシートがひっつかないようにコルクで少し隙間を作ります。
カメラにアルミ板をねじで固定し、グラファイトシートをペルチェ素子に貼り付けます。ここは間がとても狭く、ピンセットを使ってしっかり圧着しました。
アルミ板のくり抜きが大きかったのでコルクで隙間を詰めました。リード線は板にタイラップでくくりつけます。
カメラを横から見るとこんな感じです。シートは金属に触れないようにスポンジなどで浮かせています。
で、ヒートシンクを取り付けます。パソコン用のやつなんでネジで止めるだけです。これで、一応完成です。
目論見としては、これで窓は曇らないはず。多分…
早速、確認です。制御基板をつけてとりあえず初期のカメラ温度が２０℃くらいだったので設定を１０℃にしました。１０分近く待ったでしょうか、なんとか１２℃くらいまで下がりました。うーんちょっと効率が悪いなあ…
シートのつなぎ目は霜が降りてますね。フェルトとかを巻いたほうがいいかもです。
肝心の窓は…、なんとか曇っていないですね。前回は室温２６℃、設定温度１１℃で窓が曇ってましたので一応目論見どおりいったかな。
しかし、ペルチェ素子のリード線やコネクタが異様に熱くなってました。まあ、１０A近く流れるんで仕方ないのですが、若干匂いがするのはやばいかなあ。
実際使うとなると初期温度から-５～６℃あたりが良さそうです。ただ、冷やす効率は一つ前の構成より悪いですね。これはやはり次のステップのほうがいいのかなあ。悩みどころです。それよりも、早く撮影したい…
年が明けて結構日がたってしまいました。平日はよく晴れていましたが、寒いのと仕事があるので、撮影には行けず正月休みもボーッと過ごす日々でした。
さすがにいかんと思い、カメラのメンテを思い立ち、新たに手を加えようとしています。
実は、数ヶ月前にこんな追加工をしていました。
Panasonicのグラファイトシートと呼ばれる平面方向の熱伝達率が1500W／mK近くあるシートを利用し、カメラの背面の冷気を撮像素子までヒートパイプ代わりに加工しました。効果は0℃近くまで下げられたので問題なくあったのですが、上ケースの窓が見事に曇り撮影では使用できない状態でした。まあ、やむを得ずダーク撮影のみこの冷却機能を使っていました。
やはりここは、冷気を直接撮像素子に持っていかないと撮影に使えないなあということで、さらなる改造を試みました（というかその途中です）最終手段として、アルミを削り出して新たに撮像素子を直接冷却できるケースを作ることも考えたのですが、その1歩手前のグラファイトシートでペルチェ素子から撮像素子に冷気を送り込むのを先にやろうと考えました。
もうこの時点で、そもそもクールタイプのカメラを買えばよかったのにというくらい追加投資してるのですが、後戻りはできないということで、男らしく？突き進みます。
熱の移動にはグラファイトシートを同じく使うのですが、そのままだと外気にさらされるのでそれを覆うためにPanasonicのNASBISという熱伝達率が0.02W／mKの熱を遮断するシートを使います。どちらもDigikeyで買えます。
まず事前準備として、下側の基板の右端を少し削ります。
ちょっと真っ直ぐになったのがわかりますかね。もうこれで後戻りはできません。
ケースに入れると上に少し隙間が見えると思いますが、こんな感じです。ちなみにST4のポートはすでに外しています。この隙間にグラファイトシートを通します。
これはNASIBS（断熱シート）です。あらかじめ、撮像素子のうらにつけた銅板のサイズとペルチェ素子のサイズに合わせて型紙を作っています。これに合わせて切り抜きます。
切り取ってから気づいたのですが、この断熱シートはグラファイトシートもついているというものでした。なのでぺろんと断熱シートがはがれるので、接着剤で止めておきました。
撮像素子とペルチェ素子はこんな感じに付く予定です。
温度検知用サーミスタも通して組み立てていきます。
若干貼ズレをしつつ、組み込みます。
次はそのペルチェ素子とヒートシンクを取り付けるアルミ板を加工します。
まず穴を開けます。ちなみに、図面はJW-CADの2DCADを使用しています。
で、今回初チャレンジなんですが、木材を加工するルーターにアルミを削るためのビットを付けてペルチェ素子を入れる穴をくり抜きます。
なんとかくり抜けました。実は、アルミがビットに焼き付いて何回も掃除しとても時間がかかったのは内緒です。
で、ペルチェ素子のリード線を出す溝をつけて完成です。
取り付けイメージです。
ペルチェ素子はこんな感じに乗っかります。
ヒートシンクを取り付けてみます。
こんな感じに取り付く予定です。このあたりで力尽きたんで、続きはまた今度です。これで、外装には冷気が伝わらないので窓が曇らないと踏んでいるのですがどうなることやら…
これでだめなら、第２ステップだなあ。
