FITS - Википедия - FITS

Для использования в других целях см. FITS (значения).
ПОДХОДИТ
Расширение имени файла. подходит, .поместиться, .fts
Тип интернет-СМИ
изображение / подходит
применение / подходит[1]
РазработанРабочая группа IAU FITS[2]
изначальный выпуск1981; 39 лет назад (1981)
Последний релиз
4.0
(Июль 2016 г.; 4 года назад (2016-07))
Тип форматаформат изображения, структурированные данные
Интернет сайтподходит.gsfc.nasa.gov

Гибкая система передачи изображений (ПОДХОДИТ) является открытый стандарт определение цифрового формат файла полезен для хранения, передачи и обработки данных: отформатированных в виде многомерных массивов (например, 2D-изображения) или таблиц.[3] FITS - наиболее часто используемый цифровой формат файла в астрономия. Стандарт FITS был разработан специально для астрономических данных и включает такие положения, как описание фотометрический и информация о пространственной калибровке вместе с метаданными происхождения изображения.

Формат FITS был впервые стандартизирован в 1981 году;[4] с тех пор он постепенно развивался, и самая последняя версия (4.0) была стандартизирована в 2016 году. FITS был разработан с прицелом на долгосрочное архивное хранение, и один раз подходит, всегда подходит представляет собой требование о том, что изменения формата должны быть обратная совместимость.

Метаданные изображения хранится в удобочитаемом ASCII заголовок. Информация в этом заголовке предназначена для вычисления байтового смещения некоторой информации в последующем блоке данных для поддержки прямого доступа к ячейкам данных. Каждый файл FITS состоит из одного или нескольких заголовков, содержащих ASCII. изображения карт[а] которые несут пары ключевое слово / значение, чередующиеся между блоками данных. Пары ключевое слово / значение предоставляют такую ​​информацию, как размер, происхождение, координаты, двоичный формат данных, комментарии в произвольной форме, историю данных и все остальное, что пожелает создатель: хотя многие ключевые слова зарезервированы для использования FITS, стандарт допускает произвольное использование остальной части пространства имен.

FITS также часто используется для хранения данных, не относящихся к изображению, например спектры, фотон списки, кубы данных, или же структурированные данные например, многостоловый базы данных. Файл FITS может содержать несколько расширений, и каждое из них может содержать объект данных. Например, можно хранить рентгеновский снимок и инфракрасный экспозиции в том же файле.

Изображений

Самый ранний и до сих пор наиболее часто используемый тип данных FITS - это заголовок / блок данных изображения.[нужна цитата ] Термин «изображение» применяется несколько слабо, поскольку формат поддерживает массивы данных произвольной размерности - данные обычного изображения обычно являются 2-мерными или 3-мерными, причем третье измерение представляет, например, время или цветовую плоскость. Сами данные могут быть в одном из нескольких целочисленных форматов или форматов с плавающей запятой, указанных в заголовке.

Заголовки изображений FITS могут содержать информацию об одном или нескольких научных системы координат которые накладываются на само изображение. Изображения содержат неявный Декартова система координат который описывает расположение каждого пикселя на изображении, но научное использование обычно требует работы в «мировых» координатах, например система небесных координат. Поскольку FITS был обобщен из своей исходной формы, спецификации мировой системы координат (WCS) становились все более и более сложными: ранние изображения FITS позволяли использовать простой коэффициент масштабирования для представления размера пикселей; но последние версии стандарта допускают использование нескольких нелинейных систем координат, представляющих произвольные искажения изображения. Стандарт WCS включает в себя множество различных сферические выступы, включая, например, HEALPix сферическая проекция, широко используемая при наблюдении космическое микроволновое фоновое излучение.[5]

Столы

FITS также поддерживает табличные данные с именованными столбцами и многомерными строками. Указаны как двоичный, так и табличный форматы ASCII. Данные в каждом столбце таблицы могут быть в формате, отличном от других. Вместе с возможностью объединения нескольких блоков заголовков / данных это позволяет файлам FITS представлять целые реляционные базы данных.

Использование файлов FITS

Поддержка FITS доступна на различных языках программирования, которые используются для научной работы, в том числе C,[6] C ++, C #, Фортран,[6] ИГОРЬ ПРО, IDL, Ява, Юля,[7] LabVIEW, Mathematica, MATLAB, Perl, Язык данных Perl (PDL), Python, р, и Tcl. Офис поддержки FITS по адресу НАСА /GSFC поддерживает список библиотек и платформ, которые в настоящее время поддерживают FITS.[8]

SAOImage DS9 в FVWM2

Программы обработки изображений, такие как ImageJ, GIMP, Фотошоп, Chasys Draw IES, XnView и IrfanView обычно может читать простые изображения FITS, но часто не может интерпретировать более сложные таблицы и базы данных. Научные группы часто пишут свой собственный код для взаимодействия со своими данными FITS, используя инструменты, доступные на их языке по выбору. В FITS Liberator программное обеспечение используется визуализаторами в Европейское космическое агентство, то Европейская южная обсерватория и НАСА.[9] Приложение для визуализации астрономических данных SAOImage DS9 доступно для многих операционных систем и обрабатывает изображения и заголовки.[10]

Многие научные вычислительные среды используют данные системы координат в заголовке FITS для отображения, сравнения, исправления или иного управления изображениями FITS. Примерами являются библиотека преобразования координат, включенная в PDL, библиотека PLOT MAP в Solarsoft дерево программного обеспечения, связанного с физикой Солнца, Проект Starlink Библиотека AST на C и пакет PyFITS на Python теперь объединены в Астропия библиотека.[11]

Текущее состояние

Стандарт FITS версии 4.0 был официально одобрен IAU Рабочая группа FITS в июле 2016 г.[12][13]

История выпуска
ПОДХОДИТ версия[b]Дата выходаПримечания
4.0Июль 2016[14]-
3.0Июль 2008 г.[14]-
2.1bДекабрь 2005 г.[14]Добавлена ​​поддержка 64-битных целочисленных первичных массивов и расширений изображений.
НОСТ 100-2.0Март 1999 г.[14]-
НОСТ 100-1.0Июнь 1993 г.[14]-

Смотрите также

Примечания

  1. ^ 80-символьные строки фиксированной длины
  2. ^
    Смысл
    красныйСтарый Стандарт / Проект; не поддерживается
    ЖелтыйСтарый Стандарт; все еще поддерживается
    ЗеленыйТекущий стандарт
    СинийБудущий проект

Рекомендации

  1. ^ Регистрация подтипа MIME для гибкой системы передачи изображений (FITS), rfc4047.txt
  2. ^ «Рабочая группа IAU FITS». НАСА.
  3. ^ «Гибкая система передачи изображений: новый стандартный формат файлов для проектов длительного хранения?» (PDF). Ватикан. 2012-07-05. Получено 2013-03-06.
  4. ^ Wells, D.C .; Greisen, E.W .; Хартен, Р. Х. (июнь 1981 г.). «FITS: гибкая система передачи изображений». Серия дополнений по астрономии и астрофизике. 44: 363–370. Bibcode:1981A & AS ... 44..363 Вт.
  5. ^ Greisen, E.W .; Калабретта, М. Р. (декабрь 2002 г.). «Представления мировых координат в FITS». Астрономия и астрофизика. 395 (3): 1061–1075. arXiv:astro-ph / 0207407. Bibcode:2002A & A ... 395.1061G. Дои:10.1051/0004-6361:20021326.
  6. ^ а б «Программное обеспечение HEASARC». НАСА Центр космических полетов Годдарда.
  7. ^ "FITSIO.jl".
  8. ^ "Библиотеки ввода-вывода FITS". НАСА Центр космических полетов Годдарда. Получено 2011-09-29.
  9. ^ "Освободитель 3 ЕКА / ESO / НАСА FITS". ЕКА.
  10. ^ "SAOImage DS9: Приложение для визуализации астрономических данных". Гарвард – Смитсоновский центр астрофизики.
  11. ^ «ПиФИТС». Научный институт космического телескопа. Архивировано из оригинал в 2015-07-26. Получено 2013-11-04.
  12. ^ Рабочая группа FITS (22.07.2016). «Определение гибкой системы передачи изображений (FITS)» (PDF). Получено 2018-03-05.
  13. ^ «Последние действия и проблемы FITS». 2016-07-22. Получено 2018-03-05.
  14. ^ а б c d е Стандартный документ FITS, Страница документации FITS, Научно-исследовательский центр архива астрофизики высоких энергий

внешняя ссылка