iAG取扱説明書

　USBカメラは起動時に選択します。カメラを変更したいときやフレームレートを変更したい
ときはiAGを再起動します。

通常, カラーマップ, 生画像 の３種類が選択できます。
この選択は、「準備完了」時および「合焦支援」時に有効です。

[通常]:加算処理等加工後の画像を表示します。
[自動明暗比]：自動明暗比処理を行った画像を表示します。
[色分布]:輝度に応じた16段階のカラーマッピング表示を行います。
　　　　輝度は明るい順に赤,橙,黄,黄緑,緑,青,藍,紫,黒となります。
　　　　重心計算方法が「輝度線形重みづけモード」の時、輝度を飽和させない
　　　　方が情報の欠落が生じなくなり計算精度が良くなることを期待しています。
　　　　その時の調整用のモードです。
　　　　特に明るめの星でガイドするときに効果を発揮することを期待しています。
　　　　なお効果のほどは今のところよくわかりません。
　　　　「準備完了」時のみ有効となり、その他の時は「通常」時と同じになります。
[色分布＋自動明暗比]：自動明暗比処理をした画像を色分布表示します。
[生画像]:カメラからの画像をそのまま表示します。
　　　　キャプチャデバイスの種類によっては何も写らないこともあります。

キャプチャデバイス(USBカメラ)の設定画面を開きます。

指定した値以下の輝度をもつpixelを重心計算等から除外します。
ガイド時やキャリブレーション時は指定したサイズの範囲のみが適用されます。
この範囲は円の直径と同じ大きさの正方形になります。大きさは後述の「ガイド領域サイズ」で変更できます。

ダークフレーム減算を適用する時にチェックします。
iAG起動時はこのチェックボックスは無効になっています。準備完了状態で画面をクリックすると
いくつかの確認ダイアログの後、ダークフレーム取得確認がありますので、ここで取得を行うと
ダークフレームが取り込まれチェックボックスが有効になります。ダークフレーム減算を行うときは
この状態でチェックを入れてください。
取得されるダークフレームは「画像合成フレーム数」分の平均画像となります。
ダークフレーム減算を行うときは、個々のフレームから、このダークフレームを減算します。

画像エリアにキャプチャデバイスからの画像を表示します。

キャリブレーションによって得られたガイド対象の座標系の回転角を表示します。
画面の右方向を正の方向とし、右回りを正の方向の回転としています。

キャリブレーション情報をリセットします。

可変時間ガイド時の補正率が表示されます。

キャリブレーションによって得られた各方向の移動速度を表示します。
設定により無効化されているときは、反転文字になります。

赤経・赤緯とも制御方向を反転します。
キャリブレーションを実施すれば自動的に決定されます。

ガイドを停止します。

ターゲット座標とガイド星の赤経方向のズレ量を表示します。

ターゲット座標とガイド星の赤緯方向のズレ量を表示します。

補正処理1周期にかかる時間情報を表示します。
１画像当たりの処理時間×画像合成フレーム数(コンポジット枚数)の形で表示されます。
DirectShowプラグイン等の非同期型キャプチャデバイスプラグインを使用する場合、 １画像当たりの処理時間がカメラの露出時間より少ないと過剰補正の原因となると考えられますので、 後述の「１フレームあたりの周期」でこの値を調整します。

同期型キャプチャデバイスプラグインを使用する場合は、個々のプラグインでの露出時間設定が支配的になります。

画像合成フレーム数が１より大きい場合は、ガイド時・キャリブレーション時は加算平均画像を、準備完了状態の時は移動平均画像をそれぞれ表示します。

設定画面で設定した露出設定に基づき、主光学系カメラの露出を開始します。
露出動作中はボタンが赤くなります。ボタンが赤い時にクリックすると、露出を中断します。
利用可能な露出制御機器が接続されていない時はクリックできません。

ガイド目標座標に対して補正を行わない幅が表示されます。
詳細は設定画面の説明を参照ください。
キャリブレーションで自動的に決定することもできます。

ガイドモードを選択します。
　　固定時間：固定時間補正量モード：ズレを検出した際に一定時間の補正信号を送ります。
　　可変時間：可変時間補正量モード：ズレを検出した際にキャリブレーションで得られた速度をもとに補正量を算定し補正信号を送ります。

　このエリアにはグラフが表示されます。
　表示されるグラフはプラグインで選択されたものになります。
　プラグインには時間-ズレグラフや、ズレ散布図等があります。（個別に追加する必要があります。）
　パフォーマンスを優先するときはDummyを選択します。（静的な画像が表示されます。）
　上記の例では、赤プロットは観測値、黄プロットは処理フィルターを通した観測値、青プロットは補正時間を指しています。
　プラグインの種類によっては配色を変更することも可能なものもあります。

現在のステータスを表示します。
ステータスは、待機,準備完了,Calibrating(較正中),ガイド中等があります。
較正時は残り時間が表示されます。但しリトライや拡張較正終了時バックラッシュの補正時間は
含まれませんのであくまで目安の値とお考えください。

手動操作用のWindowを表示します。キャリブレーション時やガイド時もユーザーによる
割り込み操作が可能となりますので使用の際はご注意ください。
赤道儀制御プラグインの種類にってはサポートされない場合があります。


各方向ボタン：各方向に移動します。
Mボタン：ログに印をつけます。（それ以外は何もしません）

[IN][OUT]ボタン：各方向へフォーカサーを駆動します。
トラックバー：移動速度を変更します。
[RESET/REFRESH]：相対位置型フォーカサーの場合、現在位置を0にセットします。 絶対位置型の場合は、現在位置をフォーカサーより取得します。

設定画面を開きます。

Windowの最下部のステータスバーには以下のものが表示されます。

このプログラムで使用するUSBカメラ等のキャプチャデバイスの名称が表示されます。

現在選択されている赤道儀制御プラグインの名称が表示されます。

主光学系カメラの露出制御の情報が表示されます。表示される情報は
・現在のショットの経過時間/現在のショットの露出予定時間
・現在の枚数/全部の枚数
・予定終了時刻
です。
なお予定終了時刻は大まかな計算によって得られた値のため、数秒〜十数秒の誤差が生じる場合があります。
パフォーマンスを優先したい場合は、設定により表示を消すこともできます。

現在の日付と時刻を表示します。(秒単位)
パフォーマンスを優先したい場合は、設定により表示を消すこともできます。

下図は画像合成フレーム数が４の時の処理概要です。

ノイズ低減やシンチレーション低減のための画像合成フレーム数（1,2,4,8のいずれか）を指定します。
ガイド時およびキャリブレーション時は当該フレーム数の加算平均画像を画像合成フレーム数の周期で、
準備完了状態のときは単純移動平均画像を１フレーム周期で表示します。
ガイド時、加算平均対象となる個々の画像は水色で表示され、加算平均した結果の画像は白色で表示されます。

DirectShowプラグイン等非同期型キャプチャデバイスプラグインでの １フレームあたりの処理の実行周期(ミリ秒)を設定します。
メイン画面のmsecで表示されている時間に相当します。
USBカメラの露出時間などを考慮し、結果としての１フレーム当たりの処理時間がそれより長めになるよう設定するのが良いと考えています。
なおUSBカメラの露出時間を短くし、処理周期を短くする場合はカメラのフレームレートもそれに合うように調整する必要があります。

　同期型キャプチャデバイスプラグインを使用する場合は、この設定は250msecで固定になります。 実際の補正周期はキャプチャデバイス側の設定に依存する形になります。

ガイド星の重心計算の方法を選択します。
「輝度線形重みづけ」と「単純２値化」があります。
いずれのモードでも「輝度カット下限閾値」で指定した値以下のピクセルは計算から除外されます。
下図は入力が4階調6ピクセルでの計算例です。

　チェックを入れるとガイド時に輝度カット下限閾値を自動的かつリアルタイムに
変更します。
　比率で設定した値に基づき以下の図のとおりに制御します。


　この機能が有効なときは、画面上の閾値表示部分の数値の頭にAがつきます。

なし：フィルターを無効にします。

メディアン：ノイズフィルターの一種であるメディアンフィルターを有効にします。
　　　　　　上下左右中心の画素輝度の中央値を中心の画素輝度とします。

ガウシアン：平滑化フィルターの一種であるガウシアンフィルターを有効にします。ノイズ低減効果も期待できます。
　　　　　　3x3の範囲で演算します。

＜実験的実装です。＞
PCの処理が遅い時などは、休止時間内に補正指示動作が完了せず、次の画像フレームに
補正指示中の画像が含まれる場合があります。
この項目にチェックを入れると、この影響を低減する為に、補正指示を行った
次の画像フレームを無視し次の次の画像フレームから加算処理を行うようにします。
非同期型キャプチャデバイスプラグインを使用する場合のみ設定可能です。

ガイド時の二値化・重心計算対象範囲の大きさ(ピクセル)を設定します。
画面上のガイド円の直径がこの値と同じになります。（計算対象はこの値を一辺とする正方形です。）

補正を行わない領域(不感領域)の幅を指定します。
不感領域はこの値を直径とする円になります。
ガイド星の重心がこの範囲内にある場合は補正を行いません。
デフォルト値は1pixel(=±0.5pixel)です。

GuideArea(ガイド領域)とDeadZoneSize(不感領域サイズ)


不感領域まわりの補正挙動
＃黄色のエリアの時は赤緯方向のみ、水色のエリアの時は赤経方向のみ、
　緑色のエリアの時は赤経、赤緯両方向の補正を行います。

現在設定されている較正情報を保存します。保存領域は１回分となっており
新たに較正を行うとこの情報は上書きされます。

iAGを一旦終了した時あるいは異常終了時に再度iAGを起動した際にも、
較正することなく、ボタンクリックで、直前の較正済みの状況に復元できます。
ただし、たとえば輝度下限値等のアプリケーションで保持されない情報かつ
較正情報以外の項目は復元しません。

可変補正量モードのときの補正率を指定します。100%のとき計算上ちょうどズレ量が0になるように補正をかけます。
ただし、あまりキッチリを狙いすぎると過剰補正になる場合がありますので、通常は少し小さめが良いと思います。
＃観測した位置と真の位置には必ず誤差が含まれていると考えられますので、補正率は安全をみて小さめが
　推奨されます。デフォルト値は50%にしています。

固定時間補正量モードのときの補正量(ミリ秒)を指定します。

チェックを入れるとガイド時赤緯の制御を行いません。一軸制御時や極軸合わせ時に使用することを想定しています。

チェックを入れるとガイド時赤経の制御を行いません。

赤緯一方向無効化機能を使用しません。

赤緯のプラス方向への補正制御を無効化します。

赤緯のマイナス方向への補正制御を無効化します。

＜実験的実装です。＞
彗星や小惑星等恒星と異なる動きをする天体に対し、対象の天体を静止した状態に保つように
恒星を相対的に移動させてガイドする機能です。
あらかじめ対象とする天体の移動量を求め、最終的にはiAGの画面上での
単位時間当たり(1分間あたり)の移動量（赤経、赤緯）を入力します。
赤経は右方向、赤緯は下方向が正になります。

「赤緯は一方向制御とする」にチェックを入れると、赤緯の移動方向を設定した方向と
同じ方向のみにします。

＜実験的実装です。＞
画像処理で得られた重心座標を元に、各種の計算を行います。
この計算結果が最終的に補正を行う際の判定値になります。
処理を有効とする場合は、無効リスト中の項目を選択し「>>」ボタンをクリックします。
有効リスト側にその機能が現れますので、必要に応じその項目を選択した状態で「設定」ボタンを押し詳細設定を行います。
有効リストには順番があり、上の処理フィルターの出力が次の処理フィルターの入力になります。
最後の処理フィルターの出力値が、補正する際の評価値になります。
フィルターを有効にしなくても問題はありません。
「移動平均」「カルマンフィルター」「大規模差異無効」のフィルターを同梱しています。

キャリブレーション時の赤経方向の移動時間(秒)を設定します。
小さすぎると精度が悪化します。大きすぎると画面からはみ出し正常なキャリブレーションが出来ません。

キャリブレーション時の赤緯方向の移動時間(秒)を設定します。
小さすぎると精度が悪化します。大きすぎると画面からはみ出し正常なキャリブレーションが出来ません。

赤緯速度の計測値が赤経速度の一定以下の場合にリトライを行う、閾値を設定します。
赤緯速度の計測時にバックラッシュの影響を受けると赤緯速度は小さめに出ますので、
計測値がバックラッシュの影響を受けているかをこの閾値（比率）を元に判定します。
赤経と赤緯の速度差異が同じくらいなら初期値の50%のままでも問題ありませんが、速度差異が大きい時には
調整が必要です。
リトライは１つのステージで最大99回行われます。リトライの回数はステータスウインドウ の"Stage5-x"のxの部分に表示されます。

拡張キャリブレーションのための待ち時間（分）を設定します。

チェックを入れると赤緯制御の一方向を自動的に無効にすることを試みます。
キャリブレーション時に指定時間待機し、その結果
一定量のずれが生じた場合に、それを助長する方向への制御を無効にします。
これにより、DEC方向の補正は一方向のみになり、ギアのバックラッシュによる
反応低下の影響を削減することを期待しています。
多くの場合赤緯の補正方向は１方向だけで事足るはずですが、場合によってはこれに
当てはまらないケース（長時間ガイドや地平線近くのガイド等）も多々あるので、
利用の際はご注意ください。
　またキャリブレーション完了時は、制御する方向へのバックラッシュをキャンセルした
状態にします。それ以降手動で動かした場合は、ガイド前に手動でバックラッシュをなく
した状態にすることが推奨されます。

「赤緯一方向自動無効化」を有効にする閾値を設定します。

不感領域サイズを自動的に設定します。
拡張較正で得られた赤緯方向のばらつき（標準偏差σ）に対して、
±2σ(幅で4σ)の値を整数に切り上げて設定します。

拡張較正のロジック概要を以下に示します。


各ステージの概要を以下に示します。

ボタンをクリックすると較正情報を手動で設定する画面を表示します。

グラフプラグインを選択します。

選択されているグラフプラグインの設定画面が表示されます。

チェックを入れると、サウンド通知機能が有効になります。

サウンド通知の様式を設定します。初期配布時は以下の様式を準備しています。

スタイル名	説明
SimpleSound	単純な音が出ます。
EnglishVoice	英語の音声メッセージが出ます。(MS-SAPI5ベースの合成音声です。)
日本語音声	日本語の音声メッセージが出ます。(AquesTalkベースの合成音声です。)

各様式のwavファイルはiAGインストールディレクトリ以下のsounds\[様式フォルダ]以下に保存されています。
サウンド通知を行うタイミングは現時点で以下の通りです。
また自身で様式フォルダを作成し、以下に対応するwavファイルを設置することにより、好みの音やメッセージに変更することもできます。

タイミング	wavファイル名	初期配布状態
		SimpleSound	EnglishVoice	日本語音声
キャリブレーション完了時	11.wav	あり	あり	あり
キャリブレーション失敗時	12.wav	あり	あり	あり
ガイド星を見失ったとき	21.wav	あり	あり	あり
較正後ガイド開始成功時	22.wav	あり		あり
較正後ガイド開始失敗時	23.wav	あり		あり
撮影が完了した時	30.wav	あり	あり	あり
撮影枚数が残り１枚の時	31.wav			あり
撮影枚数が残り２枚の時	32.wav			あり
撮影枚数が残り３枚の時	33.wav			あり
撮影枚数が残り４枚の時	34.wav
撮影枚数が残り５枚の時	35.wav
撮影枚数が残り６枚の時	36.wav
撮影枚数が残り７枚の時	37.wav
撮影枚数が残り８枚の時	38.wav
撮影枚数が残り９枚以上の時	39.wav
ダークフレーム取得開始時	41.wav	あり		あり
ダークフレーム取得完了時	42.wav	あり		あり

選択したスタイルの試聴ができます。

ログレベルを設定します。ERROR<WARN<INFO<DEBUG<ALLの順に詳細なログが出力
されます。
出力場所は環境変数APPDATA 以下の swetake.com/iAG/logs/ になります 。
（Windows7/VistaならC:\Users\[ユーザー名]\AppData\Roamingになります。）
ログ出力を行うとパフォーマンスの低下を招く場合があるので
ご注意ください。（OFFにすると出力しません）

デフォルトでは
　すべてのログが集約された日付ごとのログファイル：iAG_[年月日].log
　アプリケーションが起動するたびにローテートされるログファイル：info.log と error.log
があります。
info.logはINFOレベルの内容が、error.logはERRORレベルおよびWARNレベルの内容が出力されます。
iAG_[年月日].logは1MByteでinfo.logおよびerror.logは4MByteに達した時点でもローテートされます。
info.logおよびerror.logは32世代まで保存され、それより古いものは破棄されます。

ログの出力機能はApacheProjectのlog4netを使用しています。log4net.xmlに設定を集約して
いますので、ローテートする容量や出力先の変更など必要な方はこのファイルを変更してください。

チェックを入れるとガイド警告を有効にします。現在の仕様はログへの出力有無のみです。

ガイド警告を出す閾値を設定します。ここで表示される比率は不感領域の大きさに対する比率です。
たとえば不感領域の大きさが１でここでの比率が200%ならば、ガイド基準位置を中心とした直径２の大きさの領域からはみ出したときに警告が出されます。

チェックを入れると露出を行っているときのみガイド警告を出します。

チェックを入れると現在時刻（秒単位)と露出情報をステータスバーに表示します。

ドロップダウンリストで言語を変更できます。現在サポートしている言語は英語と日本語です。
言語の変更を有効にするためにはiAGを一旦終了する必要があります。

オンパルスの指定した時間幅を設定します。
後述する[露出開始前にパルスを送る]や[露出の開始と停止にパルスを使う]をチェックした時に 使用される値です。

露出前の待機時間を指定します。

露出時間を設定します。
表の上から指定の時間を露出するように実行されます。
各指定時間の前後にはそれぞれ、オンパルス時間、前待機時間、後待機時間が考慮されます。
値に0を指定した場合は、その列は無視されます。

露出枚数を0から15の値で設定します。
表の上から指定の時間を露出するように実行されます。
値に0を指定した場合は、その列は無視されます。
もし16枚以上同じ露出時間で撮影したい場合は、同じ露出時間を２列以上に設定して下さい

露出後の待機時間を指定します。

露出開始前にONパルスを送ります。
ミラーアップ信号を送出することを想定しています。

露出の開始または終了の制御にパルスを使います。
露出中はOFF状態と同様になります。

露出毎に、ガイドターゲットの座標を赤経,赤緯とも指定分ずらしていきます。
方向は赤経は右方向、赤緯は下方向です。ただし、「赤緯一方向自動無効化」が有効な時は、
赤緯方向にはずらさず、赤経方向のみになります。
この機能により、撮影イメージが各ショットごとにずれますので、主光学系の常時輝点や常時暗点の影響を
コンポジットにより分散できることを期待しています。
適正な指定量は主光学系側の焦点距離や撮像イメージサイズに依存します。
（あくまでこのズレ量はUSBカメラ上のズレpixel量であることに注意してください。）
なおこの機能を利用する際は、後待機時間や前待機時間の各待機時間を長めにとることが推奨されます。

チェックを入れると露出完了時にその時点のグラフエリアをPNG画像として保存します。
出力場所は実行ファイルのあるフォルダの直下のimagesです。
ファイル名は"iAGGraph_yyyyMMddhhmmss.png"になります。(yyyyMMddhhmmssは年月日時分秒)

下図は露出制御関係のチャート概要図です。

[露出の開始と停止にパルスを使う]がOFFの時(Default)


[露出の開始と停止にパルスを使う]がONの時

赤道儀制御プラグインを選択します。

選択されている赤道儀制御プラグインの設定画面が表示されます。
[on-Camera]を選択するとCameraデバイスの制御リレーを使用します。

主光学系カメラ露出制御プラグインを選択します。

選択されている主光学系カメラ露出制御プラグインの設定画面が表示されます。

変更を反映します。（設定ファイルへの保存はアプリケーション終了時に自動的に実行されます。）
設定ファイルは "%USERPROFILE%\Local Settings\Application Data\swetake.com"以下の
iAG.exeで始まるフォルダに格納されます。
（%USERPROFILE%の設定をみるときはコマンドプロンプトでecho %USERPROFILE%　としてください）
なおバージョンアップなどに伴い、以前の設定ファイルが残ることがあります。

設定をアプリケーション初期値（配布時の値）にします。

設定ファイルを今回起動時の値に戻します。

　画面上で他のソフトウェア(EOS Utility等)が表示しているリモートライブビューの画像を
iAG側で拡大・加工することにより、より精度の高い合焦を行うための支援機能です。

【使い方】
１．カメラ（キャプチャデバイス）が動作していない状態で、画面をクリックします。
２．カメラ動作開始の確認ダイアログが表示されますので[いいえ]を選択します。
３．続いて合焦支援機能の開始確認ダイアログが表示されますので[はい]を選択します。
４．ダイアログ表示後、画面全体が赤っぽくなります。この状態で拡大したい個所をクリックします。
　拡大倍率および範囲は右上部分の表示されており機能開始時は x8 (60x60) となっています。
　この表示の部分をクリックすると x4 (120x120)に変更することもできます。
５．拡大したいところをクリックすると拡大する領域に黄色い枠が表示され、確認ダイアログが表示されます。
　[はい]を選択すると、iAGの画面に当該個所が拡大表示されます。


６．表示される画像は、「画像合成フレーム数」の枚数を重ねあわせた移動平均画像になります。
　そのため実際の変化と比較して緩やかな変化で表示されます。
　カメラエリアの「輝度カット下限閾値」や「画像モードドロップダウンリスト」で画像を調整することも
　できます。ノイズが多い場合は「輝度カット下限閾値」の値を少し高めにしてください。
　画像モードをカラーマップモードに選択すると、カラーマップ状態で表示され輝度分布が直感的に把握できます。
　メッセージ欄には、現在の最大輝度値、括弧の中に期間を通じての最大輝度値、その下に輝点の数が表示されます。
　合焦時には輝度が最大かつ、輝点の数が最小になるかと思いますので、定量的に焦点を追い込むこともできます。
　なおキャプチャデバイス(USBカメラ)からの画像の処理と同様、RGBのうちGのチャネルのみを処理の対象としています。

　いわゆる「豚の鼻」を併用した際の画面。（ピントが合っていない時は星像が２つに見える）

７．画面をクリックすると合焦支援機能を終了することができます。

取得する星像を安定させる。
　・「画像合成フレーム数」を大きめにし画像を平均化する。
　　但し補正周期が長くなるので、その点に注意が必要。
　・カメラの露出時間を長めにする。あわせて「１フレームあたりの周期」も適当な値にする。

星像が振れても補正を行わないようにする。
　・処理フィルターを用いる。
　・不感領域サイズを大きめにする。
　　但しガイドの許容範囲が緩くなるので、その点に注意が必要。

　特にASCOMの同期型PulseGuideでガイドする場合(SS2Kドライバー等)は、
赤経、赤緯の同時制御ができないため、赤緯の制御が遅れ気味になり、結果として
過剰補正(オーバーシュート)しやすくなります。
#これはiAG側の制御が赤経→赤緯の順に補正指示を行うためです。
対策としては、
・設定ガイドタブの「制御した次のフレームは無視する」を有効にする
・赤緯の補正率を小さめにする
等が考えられます。
またPC側の処理が追い付いていない場合はこの現象はより顕著になる傾向になります。

比較的ガイド条件の厳しい天の赤道付近の天体としてM2でテスト撮影をしてみました。
撮影条件は以下の通りです。
PENTAX75SDHF(f=500mm)+EOS KissX2(APS-C 12MPixel) ISO800 15分
ガイド鏡：f=420mm + QCAM E3500
赤道儀：EM-10 (オートガイド用の配線改造実施)
利用バージョン：iAG 0.2.0 + USB-IOリレーボックス
iAGの主な設定
　・CycleTime: 250msec x 4Frames
　・キャリブレーション実施。
　・AutoDeadZoneSize:On
　・GustProtection:On
　・赤緯の制御は１方向のみ(DEC Auto1WayDisable)
中央部をピクセル等倍で切り出し。ダーク減算・明るさ調整のみ

中央は完全に白飛びしてしまっていますが、周辺の星像を参考にしてください。