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astrometry.netとR その４(更新)

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統計ソフトRの備忘録３
Published
2023/03/31
Updated
2023/03/31
Rsfjpeg
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astrometry.netとR その４

">Hits

（作成したデータ）source関数で読み込むようにしました。

2023-03-11 : サンプルデータを３つ追加(赤緯によって精度がどう変化するか？)
2023-03-19 : plotAstro.Rに春、夏、冬の大三角形を描く簡単な関数等を追加。
2023-03-31 : plotAstro.Rの楕円を描く部分の訂正。いくつか関数を追加。。出力した図の訂正はいたしません。

  1. ステラリウムのwesternをもとに作成した星座線データ。線の総数６７６本。
    constellation_lineJ.R

  2. 星の備忘録:星座名・星座線データ と Stellariumの日本風化をもとに作成した星座線データ。
    constellation_lineJF.R

  1. hip_majorJ.R
  1. messierPlusJ.R
  • 元データはAstro Commonsさん
  • メシエ天体とその他必ず表示させたい天体（例：Flame Nebula）を記入する。
  • ファイルのPosition、Size、Offsetを調整することにより、ある程度文字の重なりを回避できる。
  1. NGC_lite.R
  • 元データはopendatasoft:NGC/IC/Messier Catalog
  • 位置情報のないもの、必要ない項目は削った。位置が等しいデータは一つを残して項目Nameを空にした。
  1. boundaryline.R
  • 元データはIAU

OS : ubuntu20.04
R version 4.2.2 Patched (2022-11-10 r83330)

(使用したカメラとレンズ)

(カメラ) Nex-5
(レンズ) 銘匠光学(TTArtisan) 17mm F1.4 (公開されたレンズプロファイルで補正[RawTherapee使用])

プログラム本体 (plotAstro.R)

  1. read.wcs : wcsファイルの必要なヘッダー部分だけ取り出す関数
  2. inarea : エリア内にあるデータだけを抽出する関数
  3. rdsip2xy : 赤緯、赤経->画像xy(astrometry.netのsolve-fieldだけに適応したSIP補正)
  4. xysip2rd : 画像xy->赤緯、赤経(astrometry.netのsolve-fieldだけに適応したSIP補正)
  5. locator2 : locatorの出力をコピペしやすいようにコンマで区切って表示する関数
  6. plotAstro : astrometry.netのsolve-fieldで得たwcsファイルを使って画像に星、天体等の名称、星座線等を引くための関数
  7. plotAstroJ : plotAstro関数とほぼ同じ。ただ、星、天体等の名称を日本語で記入する。

plotAstro関数

plotAstro(image,starM=4,ngcM=14,Const="All",prn=1,el=12,boundary=FALSE,condata=FALSE)

(重要) あらかじめ入力するjpgファイル名、wcsファイル名を同じにすること。（例）ohoshisama.jpg 、ohoshisama.wcs

  • starM : 星名を表示する星の最も暗い視等級(但し、PrnがNAでない星は表示する)
  • ngcM : NGC名を表示するNGCの最も暗いB.Mag
    • ngcM = 100 : NA も含めてすべて表示する場合
    • ngcM = 0 : 表示したくない場合
  • Const : 星座線を表示する星座(略符)
    • Const = c("Cas","Cep","UMi") : 指定する場合
    • Const = "" : 描かない場合
    • Const = "All" : すべて（星座線の線分のどちらかに端が画像上にある）描く場合
  • prn : messierPlusJ.csv に記入している天体の名称の表示数 1 or 2 or 3
    • prn = 1 : 天体名（例"Andromeda Galaxy"）、2.メシエ番号、3.NGC等の番号　上位1つ
    • prn = 2 : 天体名（例"Andromeda Galaxy"）、2.メシエ番号、3.NGC等の番号　上位2つまで
    • prn = 3 : 天体名（例"Andromeda Galaxy"）、2.メシエ番号、3.NGC等の番号 上位3つまで
  • el : 楕円を描くNGCの最も暗いB.Mag
  • boundary : 星座境界線
    • boundary=FALSE : 星座境界線を描かない
    • boundary=TRUE : 星座境界線を描く
  • condata : 星座線
    • condata=FALSE : 洋風
    • condata=TRUE : 和風

read.csv 関数　+ データ でデータを読み込むRコード

url="https://raw.githubusercontent.com/statrstart/statrstart.github.com/master/source/data/"
source(paste0(url,"constellation_lineJ.R"))
source(paste0(url,"constellation_lineJF.R"))
source(paste0(url,"hip_majorJ.R"))
source(paste0(url,"messierPlusJ.R"))
source(paste0(url,"boundaryline.R"))
source(paste0(url,"NGC_lite.R"))

write.csv で保存しておくと、データの追加、削除、変更がしやすい。

# write.csv(hip_majorJ,file="hip_majorJ.csv",row.names=F)
# write.csv(messierPlusJ,file="messierPlusJ.csv",row.names=F)
# write.csv(NGC_lite,file="NGC_lite.csv",row.names=F)
# write.csv(constellation_lineJ,file="constellation_lineJ.csv",row.names=F)
# write.csv(constellation_lineJF,file="constellation_lineJF.csv",row.names=F)
# write.csv(boundaryline,file="boundaryline.csv",row.names=F)
######################## 必要なデータの読み込み(write.csv で保存した場合) ########################
#messierPlusJ<- read.csv(file = "messierPlusJ.csv")
#hip_majorJ<- read.csv(file = "hip_majorJ.csv")
#NGC_lite <- read.csv(file = "NGC_lite.csv")
#constellation_lineJ <- read.csv(file = "constellation_lineJ.csv")
#constellation_lineJF <- read.csv(file = "constellation_lineJF.csv")
#boundaryline<- read.csv(file = "boundaryline.csv")

プログラム本体 (plotAstro.R)

require(jpeg)
require(sf)
source(paste0(url,"plotAstro.R"))

image009.jpg、image009.wcsを作業ディレクトリにダウンロード

（注意）もし、image009.jpg、image009.wcsがあるなら上書きします。

download.file(paste0(url,"image009.jpg"),"image009.jpg",mode = "wb")
download.file(paste0(url,"image009.wcs"),"image009.wcs")

元画像

image009.jpg

# png("astro091.png",width=800,height=533)
plotAstro("image009")
# dev.off()

astro091.png

# linuxの場合 : フォント変更
# png("astro092.png",width=800,height=533)
par(family="serif",font=4)
plotAstro(image="image009",condata=TRUE,boundary=TRUE)
# 北極星を丸で囲ってみる(locator関数で座標を得た方が簡単にできる)
hdr=read.wcs("image009.wcs")
stars=hip_majorJ[hip_majorJ$Name=="Polaris",]
pos=rdsip2xy(RA=stars$RA,Dec=stars$Dec,header=hdr)
points(x=pos[,1],y=pos[,2],pch=1,col="orange",cex=1.5)
# 北極星とアンドロメダ大銀河を線で結ぶ。
NGCs=messierPlusJ[messierPlusJ$Name=="M31",]
pos2=rdsip2xy(RA=NGCs$RA,Dec=NGCs$Dec,header=hdr)
segments(x0=pos[,1],y0=pos[,2],x1=pos2[,1],y1=pos2[,2],col="orange",lty=2)
# dev.off()

astro092.png

# linuxの場合 : フォント変更
# 日本語を使う
# png("astro093.png",width=800,height=533)
par(family="Noto Serif CJK JP Black")
plotAstroJ(image="image009",starM=5,ngcM=0,el=5,condata=TRUE,boundary=TRUE)
# 星座名を書く座標を得る。（7箇所）
# xy<-locator2(7)
# 星座名を書く7箇所クリックすると、下のように表示される(上x座標、下y座標)
#[1] "111.45,83.4,239.21,595.07,373.82,737.17,289.69"
#[1] "221.3,344.74,312.94,59.85,366.55,471.28,453.21"
# 星座名記入
# locator2(7)の出力xyを使って、x=xy$x , y=xy$y とする場合は
# seiza<- data.frame(x=xy$x, y=xy$y ,name=c("Draco","Ursa Minor","Cepheus","Andromeda","Cassiopeia","Perseus","Camelopardalis"))
# 打ち出された値をコピペして使う場合は
seiza<- data.frame(x=c(111.45,83.4,239.21,595.07,373.82,737.17,289.69), y=c(221.3,344.74,312.94,59.85,366.55,471.28,453.21) ,
    name=paste0(c("りゅう","こぐま","ケフェウス","アンドロメダ","カシオペア","ペルセウス","きりん"),"座"))
text(x=seiza$x,y=seiza$y,labels=seiza$name ,col="red")
# dev.off()

astro093.png

# showtext パッケージ
require(showtext)
## system font
font_add("NotoJ", "NotoSerifCJK-Bold.ttc")
# png("astro094.png",width=800,height=533)
par(family="NotoJ")
showtext_begin()
plotAstroJ(image="image009",starM=5,ngcM=0,el=5,condata=TRUE,boundary=TRUE)
# 打ち出された値をコピペ
seiza<- data.frame(x=c(111.45,83.4,239.21,595.07,373.82,737.17,289.69), y=c(221.3,344.74,312.94,59.85,366.55,471.28,453.21) ,
    name=paste0(c("りゅう","こぐま","ケフェウス","アンドロメダ","カシオペア","ペルセウス","きりん"),"座"))
text(x=seiza$x,y=seiza$y,labels=seiza$name ,col="red")
showtext_end()
# dev.off()

astro094.png

image17_1.jpg、image17_1.wcs, image17_2.jpg、image17_2.wcs, image17_3.jpg、image17_3.wcsを作業ディレクトリにダウンロード

（注意）同じ名前のデータがあったら上書きします。

astrometry.netのsolve-field

（注意） -9 --uniformize 0 オプションを付けると速いが、最適なカタログが選択されない場合がある。

solve-field -u 'focalmm' -H 25 -z 2 -O image17_1.jpg
download.file(paste0(url,"image17_1.jpg"),"image17_1.jpg",mode = "wb")
download.file(paste0(url,"image17_1.wcs"),"image17_1.wcs")
download.file(paste0(url,"image17_2.jpg"),"image17_2.jpg",mode = "wb")
download.file(paste0(url,"image17_2.wcs"),"image17_2.wcs")
download.file(paste0(url,"image17_3.jpg"),"image17_3.jpg",mode = "wb")
download.file(paste0(url,"image17_3.wcs"),"image17_3.wcs")

元画像

image17_1.jpg

image17_2.jpg

image17_3.jpg

file="image17_1"
#
# showtext パッケージ
require(showtext)
## system font
font_add("NotoJ", "NotoSerifCJK-Bold.ttc")
# png("astro%02d.png",width=1150,height=766)
par(family="NotoJ")
showtext_begin()
plotAstroJ(file,starM=4,ngcM=0,el=7,condata=TRUE,boundary=TRUE,Const="")
#「冬の大三角」
# オリオン座のベテルギウス（Betelgeuse)
# おおいぬ座のシリウス（Sirius）
# こいぬ座のプロキオン（Procyon）
# を線で結ぶ。
huyu3(file)
# locator2(3)
# [1] "237.76,192.05,789.33"
# [1] "210.02,694.98,430.18"
text(x=c(237.76,192.05,789.33),y=c(210.02,694.98,430.18),labels=paste0(c("こいぬ","おおいぬ","オリオン"),"座"),col="red")
showtext_end()
# dev.off()
#
# file="image17_2"
# file="image17_3"
# font_add("NotoJ", "NotoSerifCJK-Bold.ttc")
# png("astro%02d.png",width=1150,height=766)
# par(family="NotoJ")
# showtext_begin()
# plotAstroJ(file,starM=4,ngcM=0,el=7,condata=TRUE,boundary=TRUE)
# showtext_end()
# dev.off()

astro17_1.png

astro17_2.png

astro17_3.png

星景

元画像

image17_6.jpg

プログラム実行後の出力画像の余分な線、文字をGimpを使って「黒」で消した画像

astro17_6G.png

２つの画像を比較明合成（Sirilを使った）

astro17_6_2.png

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© 統計ソフトRの備忘録３ 2019
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