JP2006279135A - 星空撮影装置及び星空撮影方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 鮮明で且つ星の実際の大きさを反映させた星空の画像を、経済的な構成で容易に撮影できるようにする。
【解決手段】 撮影者は、星空撮影装置１を三脚などによって固定し、星空を複数回撮像する。星空撮影装置１内の撮像手段11で撮像された複数の画像データは、画像データ記憶部24に格納される。画像データ記憶部24に複数の画像データが格納されると、位置計算手段20が、撮像手段11の位置（例えば、緯度，軽度）と、撮像手段11の撮像方向の方位角と、撮像手段11の撮像方向の高度と、画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、加算手段21が、位置計算手段21で求めた位置が同一になる画素の画素値を加算した補正画像データを生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、星空を撮影する星空撮影技術に関し、特に、撮影した星が線状にならないようにすることができる星空撮影技術に関する。

星空を撮影する場合、カメラの露光時間を長くすることが必要になるが、カメラを固定した状態で露光時間を長くすると、地球の自転に応じて星空も回転しているため、星が線状に写ってしまう。

このような問題を解決するため、従来は、地球の自転とは逆方向にカメラを回転させ、自転の影響を打ち消す赤道儀が一般的に用いられていた（例えば、特許文献１参照）。赤道儀を用いて星空を撮影する場合は、図１６に示すように、極軸望遠鏡１０４及びバランスウエイト１０６を備えた赤道儀１０３を三脚１０５に固定し、その回転軸を天の北極（北半球の場合）に向ける。その際、極軸望遠鏡１０４で北極星の方向を見ることにより、正確に赤道儀１０３の回転軸を天の北極に向けることができる。これにより、赤道儀１０３の回転軸が地球の回転軸の方向に正確に合わされる。

その後、雲台１０２を赤道儀１０３の回転軸上に固定し、更に、雲台１０２にカメラを固定する。赤道儀１０３の回転軸を、手動あるいはモータドライブ（図示せず）によって、地球の回転方向と逆方向に回転させる。これにより、カメラ１０１の向きを地球の自転にかかわりなく一定にすることができるので、露光時間を長くしても星が線状に写ることはない。

一方、暗い天体を検出するために、天球を撮影した複数枚の画像データを合成する技術も従来から知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載されている従来の技術は、所定時間毎に天球を撮像する撮像手段と、明天体検出しきい値を超える画素値を持つ画素であって、画素値が局所的に最大となる画素（例えば、画素値が７画素×７画素の領域で最大となる画素）を明天体として検出する明天体検出手段と、明天体検出手段で明天体として検出された画素の画素値を所定の画素値に変換することにより、明天体を画像データからマスクする明天体マスク手段と、画像データ中の各画素毎に、その画素値を周辺に存在する画素（例えば、７画素×７画素の範囲内に存在する画素）の画素値の内の最大値に変換し、変換後の画像データをフィードバックさせて、上記明天体マスク手段から出力された次の画像データとを加算して暗天体を強調させる暗天体強調手段とから構成されている。
特開２００４−２１２６７１号公報 特開２００４−１４４５０５号公報

上述した従来の技術の内、赤道儀を用いる技術によれば、鮮明で且つ星が線状になっていない星空の画像を得ることができる。しかし、赤道儀は、比較的高価で重量もあるため、手軽に星空の撮影を行いたいという用途には適していない。

一方、特許文献２に記載されている従来の技術は、撮像手段を固定した状態で、複数回シャッタを切れば良いので、赤道儀を利用する場合に比較して、容易に星空を撮影することができる。しかし、この特許文献２に記載されている技術は、暗い天体を検出するための技術であり、そのために明天体マスク手段によって明天体をマスクするようにしている。従って、特許文献２に記載されている技術を利用して星空を撮影した場合には、明るい天体の画像が画像データ中に存在しないことになってしまう。このような問題点を解決するためには、撮像手段で撮像した画像データを、明天体検出手段および明天体マスク手段を介さずに、直接暗天体強調手段に入力するようにすれば良い。このようにすれば、明天体，暗天体の両方の画像を含む画像データを得ることができる。しかし、特許文献２に記載されている従来の技術は、画像データ中の各画素毎に、その画素値を周辺に存在する複数画素（例えば、７画素×７画素）の画素値の内の最大値に変換し、変換後の画像データと次に撮像した画像データとを加算する処理を行っているため、画像データ中の天体部分の大きさが、実際の天体の大きさに比べて大きくなってしまうという問題があると共に、天体部分がぼやけた画像となってしまうという問題がある。

〔発明の目的〕
そこで、本発明の目的は、鮮明で且つ星の実際の大きさを反映させた画像を、経済的な構成で容易に撮影できるようにすることにある。

本発明にかかる第１の星空撮影装置は、
撮像手段と、
該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部と、
前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段と、
該位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる第２の星空撮影装置は、
撮像手段と、
該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部と、
前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段と、
該位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる第３の星空撮影装置は、第２の星空撮影装置において、
画素位置記憶部を備え、且つ、
前記位置計算手段が、前記各画像データ毎に、画素番号と、該画素番号によって特定される画素の位置とを対応付けて前記画素位置記憶部に格納する構成を有し、
前記加算手段が、前記画素位置記憶部を参照して、位置が同一となる画素の各画像データにおける画素番号を求めると共に、前記画像データ記憶部を参照して、前記画像データ毎に前記求めた画素番号によって特定される画素の画素値を求め、該求めた画素値を加算した補正画像データを生成する構成を有することを特徴とする。

本発明にかかる第４の星空撮影装置は、第３の星空撮影装置において、
前記加算手段が生成した補正画像データの画素中から、前記複数の画像データ全ての画素値が加算された画素のみを抽出して出力する出力手段を備えたことを特徴とする星空撮影装置。

本発明にかかる第５の星空撮影装置は、第１〜第４の星空撮影装置において、
前記撮像手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記撮像手段の撮像方向の方位角を検出する方位角検出手段と、
前記撮像手段の撮像方向の高度を検出する高度検出手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる第１の星空撮影方法は、
撮像手段で撮像した複数の画像データを画像データ記憶部に格納し、
位置計算手段が、前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、
加算手段が、前記位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成することを特徴とする。

本発明にかかる第２の星空撮影方法は、
撮像手段で撮像した複数の画像データを画像データ記憶部に格納し、
位置計算手段が、前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求め、
加算手段が、前記位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成することを特徴とする。

本発明にかかる第１のプログラムは、
撮像手段および該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部を備えたコンピュータを、
前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段、
該位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段として機能させる。

本発明にかかる第２のプログラムは、
撮像手段および該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部を備えたコンピュータを、
前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段、
該位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段として機能させる。

〔作用〕
撮影者は、星空撮影装置を三脚などによって固定し、星空を複数回撮像する。その際、露光時間は、星が線状に写らない範囲にとどめる。星空撮影装置内の撮像手段で撮像された複数の画像データは、画像データ記憶部に格納される。

画像データ記憶部に複数の画像データが格納されると、位置計算手段が、撮像手段の位置（例えば、緯度，軽度）と、撮像手段の撮像方向の方位角と、撮像手段の撮像方向の高度と、画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、加算手段が、位置計算手段で求めた位置が同一になる画素の画素値を加算した補正画像データを生成する。

本発明によれば、鮮明で且つ星の実際の大きさを反映させた画像を、経済的な構成で容易に撮影することが可能になる。その理由は、星空を撮影した各画像データ毎に、位置計算手段が、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、加算手段が、位置計算手段で求めた位置が同一になる画素の画素値を加算した補正画像データを生成するようにしているからである。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔第１の実施の形態の構成の説明〕
図１を参照すると、本発明にかかる星空撮影装置１の第１の実施の形態は、撮像手段１１と、時計１２と、位置検出手段１３と、方位角検出手段１４と、高度検出手段１５と、キー操作部などの入力部１６と、ＬＣＤ等の表示部１７と、画像データ格納手段１８と、検出結果格納手段１９と、位置計算手段２０と、加算手段２１と、出力手段２２と、メモリ２３とを備えている。

メモリ２３には、画像データ記憶部２４と、画素位置記憶部２５と、補正画像データ記憶部２６と、位置記憶部２７と、方位角記憶部２８と、高度記憶部２９とが設けられている。

撮像手段１１は、レンズなどの光学系（図示せず）を介して入射された光（光学像）に応じた画像データを出力する機能を有し、例えば、二次元状に配置されたＣＣＤ(Charge Coupled Device)によって実現される。

時計１２は、現在時刻を表示する機能を有する。

位置検出手段１３は、星空撮影装置１の位置を検出する機能を有し、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)装置によって実現される。なお、本実施の形態では、位置検出手段１３は、星空撮影装置１の位置として、緯度および経度を検出するものとする。

方位角検出手段１４は、撮像手段１１の撮像方向の方位角を検出する機能を有し、例えば、地磁気センサによって実現される。

高度検出手段１５は、撮像手段の撮像方法の高度を検出する機能を有し、例えば、加速度センサやロータリエンコーダなどによって実現される。なお、高度は、その値が負の場合は俯角と呼ばれる。

画像データ格納手段１８は、撮像手段１１から出力された画像データにユニークな画像ＩＤを付与して、時計１２が表示している現在時刻（撮像時刻）と共に画像データ記憶部２４に格納する機能を有する。

図２に画像データ記憶部２４の内容例を示す。同図の例は、画像データ記憶部２４には、３個の画像データ２４１，２４２，２４３が格納されており、各画像データ２４１，２４２，２４３はそれぞれ時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３；ｔ１が最も前の時刻）において撮像され、画像ＩＤ「ｉｄ１，ｉｄ２，ｉｄ３」が付与されていることを示している。また、各画像データ２４１，２４２，２４３のサイズがｍ画素×ｎ画素であることも示している。

検出結果格納手段１９は、入力部１６から格納指示が入力されたとき、位置検出手段１３、方位角検出手段１４および高度検出手段１５の検出結果をそれぞれ位置記憶部２７、方位角記憶部２８および高度記憶部２９に格納する機能を有する。

位置計算手段２０は、入力部１６から補正画像データ生成指示が入力されると、位置記憶部２７に格納されている緯度および経度と、方位角記憶部２８に格納されている方位角と、高度記憶部２９に格納されている高度と、画像データ記憶部２４に格納されている各画像データ２４１，２４２，２４３の撮像時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３とに基づいて、各画像データ２４１，２４２，２４３毎に、特定の画像データの撮像時刻（本実施の形態では、撮像時刻が最も前の画像データ２４１の撮像時刻ｔ１とするが、他の画像データ２４２，２４３の撮像時刻、あるいは任意の時刻であっても良い）においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める機能を有する。即ち、時刻ｔ１において撮像した画像データ２４１については、各記憶部２７〜２９に格納されている検出結果に基づいて、各画素番号の画素が表している部分が、天球のどの位置（例えば、方位角と高度で表す）に当たるのかを求める。また、時刻ｔ２において撮像した画像データ２４２については、各記憶部２７〜２９に格納されている検出結果と、撮像時刻ｔ１，ｔ２の差分Δｔ12とに基づいて、画像データ２４１の撮像時刻ｔ１においては、画像データ２４２を構成する各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める。また、時刻ｔ３において撮像した画像データ２４３については、各記憶部２７〜２９に格納されている検出結果と、時刻ｔ１，ｔ３との差分Δ13とに基づいて、画像データ２４１の撮像時刻においては、画像データ２４３を構成する各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める。

更に、位置計算手段２０は、各画像データ２４１，２４２，２４３毎に、画素番号と上記求めた位置とを対応付けた画素位置対応情報を生成し、生成した画素位置対応情報に該当する画像ＩＤを付して画素位置記憶部２５に格納する機能を有する。

図３の画素位置記憶部２５の内容例を示す。同図の例では、画素位置記憶部２５には、画像データ２４１，２４２，２４３に対応する３個の画素位置対応情報２５１，２５２，２５３が格納されている。また、同図の例は、画像データ２４２の画素番号（３，３）の画素が表している部分および画像データ２４３の画素番号（５，５）の画素が表している部分が、時刻ｔ１においては、天球の位置（ｘ１，ｙ１）にあったことを示している。なお、以下の説明では、画素番号（ａ，ｂ）の画素を画素（ａ，ｂ）と記す場合もある。

加算手段２１は、補正画像データ記憶部２６を参照して、画像データ２４１の撮像時刻ｔ１において位置が同一となる各画像データ２４１，２４２，２４３の画素の画素番号を求める機能や、上記求めた画素番号の画素の画素値を加算することにより、補正画像データ記憶部２６上に補正画像データを生成する機能を有する。

出力手段２２は、補正画像データ記憶部２６上に生成された補正画像データを表示部１７に表示する機能を有する。

なお、星空撮影装置１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を利用して実現可能であり、コンピュータを利用して実現する場合には、例えば、次のようにする。コンピュータを星空撮影装置１として機能させるためのプログラムを記録したディスク，半導体メモリ，その他の記録媒体を用意し、コンピュータに上記プログラムを読み取らせる。コンピュータは、読み取ったプログラムに従って自身の動作を制御することにより、自コンピュータ上に、画像データ格納手段１８，検出結果格納手段１９，位置計算手段２０，加算手段２１，出力手段２２を実現する。

〔第１の実施の形態の動作の説明〕
次に、本実施の形態の動作について詳細に説明する。

撮影者は、星空を撮影する場合、先ず、図４に示すように、三脚３に取り付けられた雲台２に星空撮影装置１を固定し、星空撮影装置１のレンズを撮像方向に向ける。その後、撮影者は、入力部１６から検出結果格納手段１９に対して格納指示を入力する。

検出結果格納手段１９は、格納指示が入力されると、図５のフローチャートに示すように、位置検出手段１３で検出された星空撮影装置１の位置を示す緯度および経度を位置記憶部２７に格納し（ステップＳ５１）、方位角検出手段１４で検出された撮像手段１１の撮像方向の方位角を方位角記憶部２８に格納し（ステップＳ５２）、高度検出手段１５で検出された高度を高度記憶部２９に格納する（ステップＳ５３）。なお、本実施の形態では、星空撮影装置１の緯度・経度、方位角および高度を各検出手段１３，１４，１５によって自動的に検出するようにしたが、入力部１６から人手で入力するようにしても良い。

その後、シャッタチャンスになると、撮影者は、複数枚の画像を連続撮影する。その際、露光時間は、星が線状にならない範囲にとどめる。

撮像手段１１は、シャッタが押される毎に、ｍ画素×ｎ画素の画像データを出力し、画像データ格納手段１８は、撮像手段１１から画像データが出力される毎に、画像データにユニークな画像ＩＤを付与して、時計が表示している現在時刻と共に画像データ記憶部２４に格納する。今、たとえば、撮像手段１１から３個の画像データ２４１，２４２，２４３が出力されたとすると、画像データ記憶部２４の内容は、図２に示すものとなる。

その後、撮影者は、入力部１６から位置計算手段２０に対して補正画像データ生成指示を入力する。

位置計算手段２０は、補正画像データ生成指示が入力されると、図６のフローチャートに示すように、画像データ記憶部２４に格納されている画像データ２４１，２４２，２４３の内の第１番目の画像データ（最も、撮像時刻が古い画像データ）２４１に注目する（ステップＳ６１，Ｓ６２）。

その後、位置計算手段２０は、注目している画像データが第１番目の画像データ２４１であるので（ステップＳ６４がＹＥＳ）、位置記憶部２７に格納されている緯度および経度と、方位角記憶部２８に格納されている方位角と、高度記憶部２９に格納されている高度とに基づいて、画像データ２４１の各画素（１，１）〜（ｍ，ｎ）が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、図３に示すような画素位置対応情報２５１を画素位置記憶部２５に格納する（ステップＳ６５）。

位置計算手段２０は、第１番目の画像データ２４１に対する処理が終了すると、第２番目の画像データ２４２（撮像時刻が２番目に古い画像データ）に注目する（ステップＳ６８，Ｓ６２）。

今回注目している画像データ２４２は、第２番目の画像データであるので（ステップＳ６４がＮＯ）、位置計算手段２０は、第１番目の画像データ２４１の撮像時刻ｔ１と第２番目の画像データ２４２の撮像時刻ｔ２との差分Δｔ12を求め（ステップＳ６６）、その後、上記差分Δｔ12と、各記憶部２７〜２９の内容とに基づいて、画像データ２４２の各画素（１，１）〜（ｍ，ｎ）が表している部分が、Δｔ12前の時刻ｔ１においては、天球のどの位置にあったのかを求め、図３に示すような画素位置対応情報２５２を画素位置記憶部２５に格納する（ステップＳ６７）。

その後、位置計算手段２０は、第３番目の画像データ２４３に注目し（ステップＳ６８，Ｓ６２）、第２番目の画像データ２４２と同様の処理を行い、図３に示すような画素位置対応情報２５３を画素位置記憶部２５に格納する（ステップＳ６６，Ｓ６７)。第３番目の画像データ２４３に対する処理が完了すると、未処理の画像データが存在しないので（ステップＳ６３がＮＯ）、位置計算手段２０は、加算手段２１を起動する（ステップＳ６９）。

加算手段２１は、起動されると、図７のフローチャートに示すように、第１番目の画像データ２４１の、第１番目の画素（１，１）の位置を画素位置記憶部２５に格納されている画素位置対応情報２５１から取得すると共に、上記画素（１，１）の画素値を画像データ記憶部２４に格納されている第１番目の画像データ２４１から取得する（ステップＳ７１，Ｓ７２）。なお、本実施の形態では、画素（１，１），（１，２），…，（ｍ，ｎ）が、第１番目，第２番目，…，第（ｍ×ｎ）番目の画素であるとする。

次いで、加算手段２１は、ステップＳ７２で求めた画素値を、図８に示す補正画像データ記憶部２６上の補正画像データ２６１の画素（１，１）に書き込む（ステップＳ７３）。

その後、加算手段２１は、画素位置記憶部２５および画像データ記憶部２４を参照して、第２番目の画像データ２４２の画素の内の、第１番目の画像データ２４１の第１番目の画素と同一位置の画素の画素値を求める（ステップＳ７４，Ｓ７５）。例えば、画素位置記憶部２５の内容が図３に示すものである場合は、画像データ２４２の画素の内の、画素（３，３）の画素値を求めることになる。

次いで、加算手段２１は、ステップＳ７５で求めた画素値を、補正画像データの画素（１，１）の画素値に加算する（ステップＳ７６）。なお、ステップＳ７５において、同一位置の画素が存在しなかった場合は、例えば、０を加算する。

その後、加算手段２１は、第３番目の画像データ２４３を処理対象にし（ステップＳ７７）、第２番目の画像データ２４２と同様の処理を行う（ステップＳ７５，Ｓ７６）。

第３番目の画像データ２４３に対する処理が完了すると、ステップＳ７８がＮＯとなるので、加算手段２１は、処理対象を第１番目の画像データ２４１の第２番目の画素に変更し（ステップＳ７９）、前述した処理と同様の処理を行う（ステップＳ７２〜Ｓ７８）。以上の処理を繰り返し行い、ステップＳ８０の判断結果がＮＯとなると、加算手段２２は、出力手段２２を起動する（ステップＳ８１）。これにより、出力手段２２は、補正画像データ記憶部２６上の補正画像データ２６１を表示部１７に出力する。

今、例えば、画像データ記憶部２４に格納されている画像データ２４１，２４２，２４３が図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すものであるとすると、上記処理を行うことにより、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す画像データが加算され、図１１に示すような補正画像データ２６１が補正画像データ記憶部２６上に生成されることになる。また、表示部１７には、図１２に示すような星空の画像が表示されることになる。

〔第１の実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、鮮明で且つ星の実際の大きさを反映させた画像を、経済的な構成で容易に撮影することが可能になる。その理由は、星空を撮影した各画像データ毎に、位置計算手段２０が、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、加算手段２１が、位置計算手段２０で求めた位置が同一になる画素の画素値を加算した補正画像データを生成するようにしているからである。

〔第２の実施の形態〕
図１３は本発明にかかる星空撮影装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。本実施の形態の星空撮影装置１ａと、第１の実施の形態の星空撮影装置１との相違点は、出力手段２２の代わりに、出力手段２２ａを備えている点である。

出力手段２２ａは、加算手段２１が生成した補正画像データ２６１の画素中から、画像データ記憶部２４に格納されている全ての画像データの画素値が加算された画素のみを抽出して出力する機能を有する。

〔第２の実施の形態の動作の説明〕
次の本実施の形態の動作について説明する。なお、出力手段２２ａ以外の動作は、第１の実施の形態の星空撮影装置１と同様であるので、ここでは、出力手段２２ａの動作についてのみ説明する。

出力手段２２ａは、加算手段２１によって起動されると、図１４のフローチャートに示すように、第１番目の画像位置対応情報２５１中の第１番目の画素と同一位置の画素が、残りの画素位置対応情報２５２，２５３の全てに含まれているか調べる（ステップＳ１４３）。そして、含まれている場合（ステップＳ１４４がＹＥＳ）は、画像データ記憶部２４に格納されている第１番目の画像データ２４１の第１番目の画素（１，１）の画素値を表示部１７に出力し（ステップＳ１４５）、その後、処理対象を第２番目の画素の変更して、再びステップＳ１４３の処理を行う。また、ステップＳ１４４がＮＯの場合は、ステップＳ１４５をスキップしてステップＳ１４６の処理を行う。出力手段２２ａは、以上の処理を繰り返し行い、未処理の画素がなくなると（ステップＳ１４２がＹＥＳ）、その処理を終了する。

〔第２の実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、撮影された天体の明るさを、実際の天体の明るさに応じたものにすることができる。その理由は、加算手段２１が生成した補正画像データの画素中から、複数の画像データ全ての画素値が加算された画素のみを抽出して出力する出力手段２２ａを備えているからである。

〔第３の実施の形態〕
図１５を参照すると、本発明の第３の実施の形態は、星空撮影装置１ｂで撮像した星空の画像データを、星空撮影装置１ｂと接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４で処理するようにしている。星空撮影装置１ｂの構成は、図１に示した星空撮影装置１の構成から位置検出手段１３，方位角検出手段１４，高度検出手段１５，入力部１６，表示部１７，検出結果格納手段１９，位置計算手段２０，加算手段２１，出力手段２２，画素位置記憶部２５，補正画像データ記憶部２６，位置記憶部２７，方位角記憶部２８，高度記憶部２９を取り除き、且つ画像データ記憶部２４の内容をパーソナルコンピュータ４へ転送する転送手段を追加した構成となる。

一方、パーソナルコンピュータ４は、位置検出手段１３，方位角検出手段１４，高度検出手段１５，入力部１６，表示部１７，検出結果格納手段１９，位置計算手段２０，加算手段２１，出力手段２２，画素位置記憶部２５，補正画像データ記憶部２６，位置記憶部２７，方位角記憶部２８，高度記憶部２９と、星空撮影装置１ｂから送られてきた画像データを、パーソナルコンピュータ４内の例えばディスク上の構成された画像データ記憶部に格納する格納手段とを備えた構成となる。

〔第３の実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、星空撮影装置１ｂを安価なものとすることができる。その理由は、パーソナルコンピュータに、位置検出手段１３，方位角検出手段１４，高度検出手段１５，入力部１６，表示部１７，検出結果格納手段２０，位置計算手段２１，加算手段２１，出力手段２２，画素位置記憶部２５，補正画像データ記憶部２６，位置記憶部２７，方位角記憶部２８，高度記憶部２９と、星空撮影装置１ｂから送られてきた画像データを、画像データ記憶部に格納する格納手段を持たせるようにしたからである。

本発明にかかる星空撮影装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 画像データ記憶部２４の内容例を示す図である。 画素位置記憶部２５の内容例を示す図である。 星空撮影装置１の設置例を示す図である。 検出結果格納手段１９の処理例を示すフローチャートである。 位置計算手段２０の処理例を示すフローチャートである。 加算手段２１の処理例を示すフローチャートである。 補正画像データ記憶部２６の内容例を示す図である。 画像データ２４１〜２４３の一例を示す図である。 加算手段２１の処理をイメージ的に示す図である。 加算手段２１の処理をイメージ的に示す図である。 表示部１７に表示される最終画像を示す図である。 本発明にかかる星空撮影装置の第２の実施の形態の構成例を示す図である。 出力手段２２ａの処理例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態の説明図である。 従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ…星空撮影装置
１１…撮像手段
１２…時計
１３…位置検出手段
１４…方位角検出手段
１５…高度検出手段
１６…入力部
１７…表示部
１８…画像データ格納手段
１９…検出結果格納手段
２０…位置計算手段
２１…加算手段
２２，２２ａ…出力手段
２３…メモリ
２４…画像データ記憶部
２５…画素位置記憶部
２６…補正画像データ記憶部
２７…位置記憶部
２８…方向角記憶部
２９…高度記憶部
２…雲台
３…三脚
４…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）

Claims (9)

1. 撮像手段と、
   該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部と、
   前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段と、
   該位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段とを備えたことを特徴とする星空撮影装置。
2. 撮像手段と、
   該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部と、
   前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段と、
   該位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段とを備えたことを特徴とする星空撮影装置。
3. 請求項２記載の星空撮影装置において、
   画素位置記憶部を備え、且つ、
   前記位置計算手段が、前記各画像データ毎に、画素番号と、該画素番号によって特定される画素の位置とを対応付けて前記画素位置記憶部に格納する構成を有し、
   前記加算手段が、前記画素位置記憶部を参照して、位置が同一となる画素の各画像データにおける画素番号を求めると共に、前記画像データ記憶部を参照して、前記画像データ毎に前記求めた画素番号によって特定される画素の画素値を求め、該求めた画素値を加算した補正画像データを生成する構成を有することを特徴とする星空撮影装置。
4. 請求項３記載の星空撮影装置において、
   前記加算手段が生成した補正画像データの画素中から、前記複数の画像データ全ての画素値が加算された画素のみを抽出して出力する出力手段を備えたことを特徴とする星空撮影装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載した星空撮影装置において、
   前記撮像手段の位置を検出する位置検出手段と、
   前記撮像手段の撮像方向の方位角を検出する方位角検出手段と、
   前記撮像手段の撮像方向の高度を検出する高度検出手段とを備えたことを特徴とする星空撮影装置。
6. 撮像手段で撮像した複数の画像データを画像データ記憶部に格納し、
   位置計算手段が、前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求め、
   加算手段が、前記位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成することを特徴とする星空撮影方法。
7. 撮像手段で撮像した複数の画像データを画像データ記憶部に格納し、
   位置計算手段が、前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求め、
   加算手段が、前記位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成することを特徴とする星空撮影方法。
8. 撮像手段および該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部を備えたコンピュータを、
   前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、所定時刻においては、各画素が表している部分が、天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段、
   該位置計算手段で求めた位置が同一になる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段として機能させるためのプログラム。
9. 撮像手段および該撮像手段で撮像した複数の画像データが格納される画像データ記憶部を備えたコンピュータを、
   前記撮像手段の位置と、前記撮像手段の撮像方向の方位角と、前記撮像手段の撮像方向の高度と、前記画像データ記憶部に格納されている各画像データの撮像時刻とに基づいて、前記各画像データ毎に、前記各画像データの内の特定画像データの撮像時刻においては、各画素が表している部分が天球のどの位置に当たるのかを求める位置計算手段、
   該位置計算手段で求めた位置が同一となる前記各画像データの画素の画素値を加算した補正画像データを生成する加算手段として機能させるためのプログラム。

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