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FreeCol

Geführte Newton-Kollimation in zwei Etappen: Grobjustage mit Justagekamera (z. B. OCAL) im OAZ, dann Feinjustage am echten Stern mit Astrokamera (defokussierter Sterntest mit Paar-Messung für Newton-Teleskope).

FreeCol-UI: Markierungen mit Workflow-Leiste

Features

Zwei-Etappen-Workflow

  • Etappe 1 — Grobjustage: Justagekamera (z. B. OCAL) im Okularauszug, geführte Phasen 0–3 mit Live-Overlay und Drehempfehlungen
  • Etappe 2 — Feinjustage: Defokussierter Sterntest (Donut) mit Astrokamera, Paar-Messung (Newton) zur Trennung echter vs. systematischer Versätze, Schrauben-Drehempfehlungen

Automatische Markierungserkennung

  • Detektiert OAZ-Rand, Hauptspiegel-Marker, Sekundärspiegel und Linsenstrahler im Live-Bild (OpenCV-Pipeline)
  • Manuelle Platzierung per Klick (falls nötig)
  • Pro Kamera gespeichert und wiederhergestellt

Schrauben-Kalibrierung

  • Speichert, wie viel Drehung nötig ist, um den Versatz um 1 Pixel zu korrigieren (pro Justage-Achse)
  • Einmal pro Teleskop-Baugruppe, dann Empfehlungen in Umdrehungen statt Pixeln

Sterntest-Modus

  • Live-ASI-Kamera oder Netzwerk-Alpaca/INDIGO
  • Dateibasiert: einzelne FITS/PNG/JPG/TIFF laden
  • Ordner-Überwachung für kontinuierliche Aufnahmen
  • Donut-Versatz automatisch gemessen, Overlay + Zoom
  • Teleskop-Typ-Unterscheidung: Newton (Paar-Messung nötig) vs. RC/SC (Einzelbild möglich)
  • Fokus-Paar: Fokus-Mitte merken, reproduzierbar fahren, automatisch defokussieren
  • Paar-Messung: Live-Messung oder manuelle Zuordnung aus FITS-Dateien, trennt echten Fehler vom systematischen Versatz

Persistenz pro Kamera

  • Markierungen, Kalibrierungen und Belichtungs-/Fokus-Werte per Kamera (Seriennummer + Name)
  • Automatisches Laden beim nächsten Start

Plattformen

Plattform Status Format Besonderheiten
Windows x64 Beta ZIP, self-contained Native ASI-Kamera: ASICamera2.dll nötig (siehe BETA-WINDOWS.md)
Linux x64 Beta tar.gz, self-contained V4L2-Backend, Benutzer in Gruppe video
macOS Apple Silicon Beta tar.gz, self-contained Native ASI-Kamera: ./scripts/setup-asi-macos.sh (siehe MACOS-BUILD.md)

Alle Plattformen: UVC-Webcams (z. B. Justagekamera wie OCAL), Alpaca/INDIGO-Netzwerkverbindung, dateibasierte Sterntest-Aufnahmen.

Quick Start

Voraussetzungen

  • .NET 10 SDK (Download)
  • Justagekamera (z. B. OCAL) oder vergleichbares UVC-Gerät für Grobjustage
  • Astrokamera für Feinjustage (Alpaca, native ASI, oder Datei/Ordner)
  • 3D-gedruckte Kalibrier-Hilfen (optional, siehe unten)

App starten

# Code herunterladen und öffnen
git clone https://github.com/Catweazle74/freecol-collimation.git
cd freecol-collimation

# Abhängigkeiten installieren und App starten
dotnet run --project src/FreeCol.Ui

Oder: vorgefertigte Beta-Pakete

  1. Releases (GitHub) öffnen
  2. Deine Plattform wählen (Windows ZIP, Linux/macOS tar.gz)
  3. Entpacken und Anleitung (freecol-anleitung.pdf) beachten

Workflow — Die fünf Schritte

  1. Kamera verbinden — Justagekamera oder Astrokamera aus der Liste wählen, Auflösung ggf. anpassen, Start drücken
  2. Kalibrieren (optional) — Kreisfit über 360°-Drehung, bestimmt das optische Zentrum der Justagekamera
  3. Markieren — OAZ-Rand, Hauptspiegel-Marker, Sekundärspiegel und Linsenstrahler erkennen oder manuell setzen
  4. Justage — Geführte Phasen 0–3 mit Drehempfehlungen für die Justierschrauben
  5. Sterntest — Feinjustage am echten Stern mit Donut-Methode

Dokumentation

Selbst bauen

Voraussetzungen

  • .NET 10 SDK
  • Windows:
  • macOS:
    • brew install dotnet-sdk xcode-select
    • Für native ASI: ./scripts/setup-asi-macos.sh nach dem Build
  • Linux:
    • sudo apt install dotnet-sdk-10.0

Build & Test

# Bauen
dotnet build

# Tests (xUnit, headless)
dotnet test

# App starten
dotnet run --project src/FreeCol.Ui

# Offline-Analyse von Snapshots
dotnet run --project tools/FreeCol.Inspect [snapshot.png]

FreeCol.Inspect ohne Argument analysiert den jüngsten Snapshot aus deinem Bilder-Verzeichnis.

Projektstruktur

FreeCol/
├── src/
│   ├── FreeCol.Core/
│   │   ├── Imaging/              OpenCV-Pipeline, Detektion, Clustering
│   │   ├── Calibration/          Kreisfit, Persistenz
│   │   ├── Justage/              Justage-Phasen und Drehempfehlung
│   │   └── Markings/             Markierungserkennung
│   │
│   ├── FreeCol.Camera/
│   │   ├── ICameraSource         Abstraktion: Start/Stop/GrabFrame
│   │   ├── IExposureControl      Auto/Manuell
│   │   ├── IFocusControl         Auto/Manuell
│   │   ├── OpenCvVideoCaptureSource  V4L2-Backend (Linux)
│   │   └── AlpacaCameraSource    INDIGO-Protokoll
│   │
│   └── FreeCol.Ui/
│       ├── MainWindowViewModel   Capture-Loop, Overlay, Snapshot, Persistenz
│       └── CalibrationWizardViewModel  Kalibrierungs-Phasen (Orientierung, Rotation, Review)
│
├── tests/
│   └── FreeCol.Core.Tests        ~135 Tests (xUnit, headless)
│
├── tools/
│   ├── FreeCol.Inspect           CLI zur Offline-Analyse
│   └── FreeCol.MarkGt            Generierung von Trainings-Daten
│
└── 3D/
    ├── Rotatorauflage.stl        Kalibrier-Auflage für 360°-Drehung
    ├── KollimatorKappe.stl       Kappe mit durchsichtigem Boden
    ├── KollimatorDruckprojekt.3mf Farb-Wechsel für zweifarbigen Druck
    └── KollimatorAuflageMitKappe.stl  Kombiniertes Teil

Abhängigkeitsrichtung: Ui → Camera → Core, Ui → Core. Core kennt keine Avalonia oder Kamera-APIs.

3D-gedruckte Kalibrier-Hilfen

Für eine präzise Kreis-Kalibrierung, die mit einer Regel-Fläche und Pufferbahn gedreht werden kann:

  1. Dateien im 3D/-Ordner — STL für FDM-Druck
  2. Aufbau: Justagekamera (z. B. OCAL) mit 100-mm-T2-Verlängerung in die Rotatorauflage, vorn die Kappe, dahinter Lichtquelle
  3. Feinheit: Mit Gummiband gegen versehentliches Abheben während der Rotation sichern
  4. Druck-Projekt: KollimatorDruckprojekt.3mf mit Farbwechsel (transparente Rückwand für Durchleuchtung)

Detaillierte Fotos und Aufbau-Anleitung in Kapitel 4 der Anleitung.

Status

Beta — geführte Justage (Phasen 0–3) live am Teleskop erprobt:

  • ✅ Grobjustage: Markierungserkennung, Kalibrierung, Justage-Phasen mit Drehempfehlungen
  • ✅ Sterntest-Dateibasiert: FITS/PNG/JPG/TIFF laden, Donut-Versatz, Overlay
  • ✅ Astrokamera-Anbindung: Alpaca/INDIGO, native ASI (mit Plattform-Setup), Ordner-Watch
  • 🔄 Himmelstest: Live-Sterntest noch in Verifikation

Lizenz

MIT — siehe LICENSE.

Beitrag & Feedback

Bekannte Limitierungen (Beta):

  • Windows: SmartScreen-Warnung bei unsigniertem Build
  • macOS: ASI-Kamera braucht zusätzliches Setup via setup-asi-macos.sh

Bitte melden:

  • Schritte zum Reproduzieren
  • Erwartetes vs. tatsächliches Verhalten
  • Screenshots/Logs (falls möglich)

Abhängigkeiten

  • .NET 10 (Runtime in self-contained Builds enthalten)
  • Avalonia 12 (UI-Framework)
  • OpenCvSharp 4.13 (Bildanalyse)
  • INDIGO-Alpaca (optional, Netzwerk-Kameraverbindung)
  • ZWO-ASI-SDK (optional, native ASI-Kamera auf Windows/macOS)

Entwickelt für Amateurastronomen, die ihr Newton-Teleskop präzise und reproduzierbar kollimieren möchten.

About

Geführte Newton-Teleskop-Kollimation mit OCAL-Justagekamera und Sterntest

Topics

astronomyastrophotographyavaloniacollimationdotnetnewtontelescope

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