流星觀測及分析軟件 UFO 系列

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:52:41

UFOCapture 是個可以全自動監和記錄流星出現的軟件，由於流星並非連續不斷的出現，為節省視訊龐大的記錄要求， UFOCapture不停監察天空，將視訊暫時記錄，直至流星出現後，才將每組出現的流星儲存成一個檔案 (文件)。由流星出現前幾秒 (可自定) 至出現後幾秒(可自定) 為止。這個方法除了節約硬碟的空間外，亦易於將出現的流星统計和分類。沒有流星出現的時間便不作任何的記錄和資料儲存。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:53:26

UFOCapture 除了上述使用時間轉移 (Time shift motion capture) 的方法來有效分類和減低視頻的儲存空間之外，亦包括以下的功能

1. 三項 (3 dimensional) 流星觸發 (trigger) 記錄方式
2. 遮罩 (masking) 減免不相關的觸發記錄
3. 隨着背景噪訊自動調節偵測靈敏度
4. 按照觀測地點太陽出沒時間自動調節觀測程序
5. 辨別天空中恆星位置
6. 流星出現後發出警號
7. FTP 觀測資料記錄

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:53:57

UFOCapture 如何自動或者半自動觀測及記錄流星 (流星雨) 的出現 .....

由以下三項 (3 dimensional) 數值變化，觸發 UFOCapture 軟件決定是否記錄流星的出現。

1. 偵測每個像素 (pixel) 的光度變化是否達到或超過指定值；
2. 偵測像素光度變化面積的轉變是否達到或者大過指定值；
3. 由流星出現與最長和最短時間的要求來判斷。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:54:36

利用遮罩 (Masking) 方式，減低軟件錯誤記錄與流星無關的移動現象。其中包含：

1. 用來消除接近地面的一些移動物件或者在視場內一些較大面積會移動的物件 (例如：風吹樹木、旗幟....) 的面積遮罩；
2. 不斷在視場飛過的緩慢而連續的物體 (例如：飛機) 的慢行物件遮罩；
3. 因長時間光暗變化 (例如：大氣擾動而引至亮星閃爍不定，或者訊號燈的開關閃動變化) 的閃爍遮罩；
4. 針對由一些雀鳥或者昆蟲出現的暗移動物體遮罩。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:55:10

若果天氣晴朗，星空的光亮恆星可見，UFOCapture 軟件有一個恆星位置偵測功能，按照恆星的位置，自動產生一個閃爍遮罩，以便流星觀測者能夠在每段片中準確量度視場大小角度 (Field of view)。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:55:43

用 UFOCapture 記錄流星出現的視頻檔案後，可以用 UFOAnalyzer 將檔案進行分析， UFOAnalyzer 分析功能如下：

1. 利用內置的星圖，比較流星出現的錄影片段，找出流星出現所經過畫面的每個像素來定出方向、高度，並將畫面的變形修正，得出出現流星的精確視場角度大小；
2. 量度和分析流星出現在天空中的座標 (coordinate)、角速 (angle velocity)、路徑長度、方向 (coming direction)、直線性 (linearity)、光度 (magnitude)；
3. 跟據預先設定規則將流星分類 (例如：靜止流星、短徑流星、長徑流星、火球)；
4. 按照輻射點位置，將流星分別屬於那一群 (例如：獅子座流星群)；
5. 繪畫流星路徑圖；
6. 編製超文本 (HTML) 報告；
7. 輸出 CSV 格式文件供給 UFOOrbit 程式進行流星軌道分析計算

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:56:16

輸出 CSV 格式文件供給 UFOOrbit 程式進行流星軌道分析計算後，我們轉到講述一下 UFOOrbit 程式所提供的功能。

1. 找尋不同觀測地點同時記錄出現的流星；
2. 計算觀測記錄得到流星的軌道根數；
3. 製作流星輻射點圖；
4. 製作流星路徑圖；
5. 製作流星投影到地面的地圖；
6. 製作流星軌道圖。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:56:57

另外兩個輔助軟件是：

1. UFORadiant，用作詳細分析流星雨輻射點的位置及漂移；
2. UFOMonitor，用來監察當 UFOCapture 軟件程式在長時間全自動監察流星 (流星雨)時，如果遇到有擋機現象出現，會自動重新啓動程式，毋須因觀測者在遙遠地方，或者時間來不及處理，而出現觀測間斷。這個軟件主要是使用於遙控全自動無人觀測站，進行流星 (流星雨)、人造衛星、閃電和雲量變化 (須配用魚眼鏡頭 Fish eye lens) 觀測。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:57:25

用 UFOCapture 所得的視訊影片檔案，假如觀測流星時，拍攝到閃電，可以用 Sprite Analyzer 進行分析。

從不同觀測者所記錄同一次閃電出況的方位和仰角，計算閃電實際出現在高空的位置。

WCYue · 發表於 2011-1-8 00:58:28

UFOCapture 進行視頻的流星觀測實際操作情況。

1. 為了方便管理，最好將不同類型的資料分開擺放
2. 將有關的軟件 (UFO2，UA2，UFOO，UFOR，UFOM) 放在例如 c:\program files\UFO 目錄子，程式約佔 20 MB 硬碟 (hard disk) 空間
3. 視象、照片、log 文件等放在例如 d:\ufo 子目錄，資料大小視乎做那一種流星觀測
半自動流星雨觀測 (假設當晚可記錄約 1000 段流星影片) 須預留不少於 40 GB 硬碟空間
連續長時間 (1個月) 自動流星觀測須預留 100 GB 硬碟空間
每個月應清理資料數據一次
4. UFOAnalyzer 分析數據文件應按照年份和月份分別放在不同的子目錄。例如 d:\ufo\db\2011\mar\ 子目錄，分析數據每一至二年大約佔 500 MB 硬碟空間
5. 其它觀測地點的 CSV 流星資料庫，應按照年份和月份分別放在不同的子目錄。例如 d:\ufo\CSV\2011\mar\ 子目錄，分析數據每一至二年大約佔 10 MB 硬碟空間
6. 統一流星軌道觀測資料庫 UMOD (Unified Meteor Orbit Database)

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