StarPhotoPositioning

仅使用星星和拍摄时间来定位照片的拍摄地点
Only use stars and time to locate the shooting location of photos

NOTE

对本项目感兴趣的朋友可以移步至新项目StarLocator，目前正在持续迭代中，这将为你带来更好的交互体验、定位精度和快速反馈渠道！
Friends interested in this project can move to the new project StarLocator, which is currently undergoing continuous iteration. This will bring you a better interactive experience, positioning accuracy, and fast feedback channel!

Features

• 一般只需2颗星星即可定位，图中需包含至少2条铅垂线
• 半自动程序，需要通过拍摄时间的星图辨认星名，手动输入天文数据
• 输出拍摄地点的经维度格式的数据
• 拍摄时间精确在分钟为好，1小时的误差可能导致经维度10-20度的误差
• 误差一般在50km以下

Requirements

• python
• pyyaml
• opencv
• scipy
• sympy
• matplotlib
• sklearn

Get Started

为查看对默认图像的定位效果，可直接运行

python calculate.py

默认图像的拍摄时间为2024年3月2日20:6:30，拍摄地点为西北工业大学长安校区云天苑C座门口。

Tutorial

1. 将照片放入images/目录下，或者使用该目录下的默认照片
2. 在config.yaml中填写照片路径image_path，运行stars.py，用小框框选星星，并将得到的坐标填在stars_img_pst下
3. 通过stellarium等天文软件查看拍摄时星空，辨认星星。在软件中设定观测点坐标为(0°N, 0°E)，读取星星的（时角，赤纬），按stars_img_pst的顺序填入stars_sky_pst
4. 查看output/axis.png，估计图中铅垂线的灭点（Vanishing Point）在图像坐标系的坐标，在config.yaml中修改expected_center和expected_radius。为排除某些伪铅垂线的干扰，设置ignore_angle_scope区间（规定指向照片上方为0°，顺时针旋转至下方为180°）以滤除此角度范围内的直线。运行sky_top.py以得到灭点的图中坐标，查看output/sky_top.jpg确认
5. 将灭点的图中坐标填入sky_top_img_pst，运行calculate.py得到拍摄地点地理位置

Tips

• 一般使用config.yaml的默认参数即可获得良好效果，有特殊需求的情况下可参照opencv相关函数参数的含义来调整
• is_fix_refraction_error可用来修正大气折射误差，但运算量较大且修正幅度不高，不建议使用
• 该程序的主要误差一是灭点定位，二是照片畸变。如果你需要更好的效果，需通过专业软件修正照片畸变后再使用本程序

How it works

• 仅凭星星和时间就能定位照片位置？

Credits

• 天文学真的对个人来说，毫无用处吗？ - 鬼蝉的回答 - 知乎