ПОДХОДИТ
Расширение имени файла | .fits , .fit , .fts |
---|---|
Тип интернет-СМИ | изображение/подходит применение/подходит [1] |
Разработано | Рабочая группа IAU FITS [2] |
Первоначальный выпуск | 1981 год |
Последний выпуск | 4.0 июль 2016 г |
Тип формата | формат изображения , структурированные данные |
Веб-сайт | подходит |
Гибкая система передачи изображений ( FITS ) — это открытый стандарт, определяющий формат цифровых файлов, полезный для хранения, передачи и обработки данных: в формате многомерных массивов (например, 2D-изображений) или таблиц. [3] FITS — наиболее часто используемый формат цифровых файлов в астрономии . Стандарт FITS был разработан специально для астрономических данных и включает в себя такие положения, как описание фотометрической и пространственной калибровочной информации, а также метаданных источника 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 учетом долгосрочного архивного хранения, и принцип « однажды FITS, всегда FITS» представляет собой требование, согласно которому развитие формата должно быть обратно совместимым .
Метаданные изображения хранятся в удобочитаемом заголовке ASCII . Информация в этом заголовке предназначена для расчета смещения байтов некоторой информации в последующем блоке данных для поддержки прямого доступа к ячейкам данных. Каждый файл FITS состоит из одного или нескольких заголовков, содержащих изображения карт ASCII (строки фиксированной длины из 80 символов), которые содержат пары ключевое слово/значение, чередующиеся между блоками данных. Пары ключевое слово/значение предоставляют такую информацию, как размер, происхождение, координаты, формат двоичных данных, комментарии в свободной 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 связанных с изображениями, таких как спектры , фотонов списки , кубы данных или структурированные данные , такие как многотабличные базы данных . Файл FITS может содержать несколько расширений, каждое из которых может содержать объект данных. можно хранить рентгеновские и инфракрасные Например, в одном файле снимки.
Состав
[ редактировать ]Самый ранний и до сих пор наиболее часто используемый тип данных FITS — это заголовок/блок данных изображения. [ нужна ссылка ] Термин «изображение» применяется довольно широко, поскольку формат поддерживает массивы данных произвольного измерения — обычные данные изображения обычно являются двухмерными или трехмерными, причем третье измерение представляет, например, время или цветовую плоскость. Сами данные могут быть в одном из нескольких целочисленных форматов и форматов с плавающей запятой, указанных в заголовке.
Заголовки изображений FITS могут содержать информацию об одной или нескольких научных системах координат , наложенных на само изображение. Изображения содержат неявную декартову систему координат , которая описывает расположение каждого пикселя изображения, но научное использование обычно требует работы с «мировыми» координатами, например, с небесной системой координат . Поскольку FITS был обобщен из своей первоначальной 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 сферических проекций , включая, например, сферическую проекцию HEALPix, широко используемую при наблюдении космического микроволнового фонового излучения . [5]
FITS также поддерживает табличные данные с именованными столбцами и многомерными строками. Указаны как двоичный формат таблиц, так и формат таблиц ASCII. Данные в каждом столбце таблицы могут иметь формат, отличный от других. Вместе с возможностью объединять несколько блоков заголовков/данных вместе это позволяет файлам FITS представлять целые реляционные базы данных .
Принятие
[ редактировать ]Поддержка FITS доступна на различных языках программирования, используемых для научной работы, включая C , [6] С++ , С# , Фортран , [6] ИГОРЬ Про , IDL , Java , Юля , [7] LabVIEW , Mathematica , MATLAB , Perl , язык данных Perl (PDL), Python , R и Tcl . Офис поддержки FITS в NASA / GSFC ведет список библиотек и платформ, которые в настоящее время поддерживают FITS. [8]
Программы обработки изображений, такие как ImageJ , GIMP , Photoshop , PhotoLine , Chasys Draw IES , XnView и IrfanView, обычно могут читать простые изображения FITS, но часто не могут интерпретировать более сложные таблицы и базы данных. Научные группы часто пишут собственный код для взаимодействия с данными FITS, используя инструменты, доступные на выбранном ими языке. Программное обеспечение FITS Liberator используется учеными-визуализаторами Европейского космического агентства , Европейской южной обсерватории и НАСА . [9] Приложение для визуализации астрономических данных SAOImage DS9 [10] доступен для многих ОС и обрабатывает изображения и заголовки. [11]
Многие среды научных вычислений используют данные системы координат в заголовке FITS для отображения, сравнения, исправления или иного манипулирования изображениями FITS. Примерами являются библиотека преобразования координат, включенная в PDL, библиотека PLOT MAP в дереве программного обеспечения Solarsoft , связанном с солнечной физикой, библиотека Starlink Project AST на C и пакет PyFITS на Python, которые теперь объединены в библиотеку Astropy . [12]
Текущий статус
[ редактировать ]Стандарт FITS версии 4.0 был официально одобрен рабочей группой IAU FITS в июле 2016 года. [13] [14]
ПОДХОДИТ версия | Уровень поддержки | Дата выпуска | Примечания |
---|---|---|---|
4.0 | Текущий стандарт | июль 2016 г. [15] | Окончательная «отредактированная на языке» версия официально утверждена 13 августа 2018 г. [16] |
3.0 | Старый стандарт; все еще поддерживается | июль 2008 г. [15] | - |
2.1б | Старый стандарт; все еще поддерживается | декабрь 2005 г. [15] | Добавлена поддержка 64-битных целочисленных первичных массивов и расширений изображений. |
NOST 100-2.0 | Старый стандарт; все еще поддерживается | март 1999 г. [15] | - |
NOST 100-1.0 | Старый стандарт; все еще поддерживается | июнь 1993 г. [15] | - |
См. также
[ редактировать ]- Расширенный формат научных данных
- ФИТС Освободитель
- Иерархический формат данных
- Общий формат данных
- NetCDF
- Инструмент апертурной фотометрии
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Регистрация подтипа MIME для гибкой системы транспортировки изображений (FITS) , rfc4047.txt
- ^ «Рабочая группа IAU FITS» . НАСА .
- ^ «Гибкая система транспортировки изображений: новый стандартный формат файлов для проектов долгосрочного хранения?» (PDF) . Ватикан . 05.07.2012. Архивировано из оригинала (PDF) 30 мая 2013 г. Проверено 06 марта 2013 г.
- ^ Уэллс, округ Колумбия; Грейзен, EW; Хартен, Р.Х. (июнь 1981 г.). «FITS: гибкая система транспортировки изображений». Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 44 : 363–370. Бибкод : 1981A&AS...44..363W .
- ^ Грейзен, EW; Калабретта, MR (декабрь 2002 г.). «Представления мировых координат в FITS». Астрономия и астрофизика . 395 (3): 1061–1075. arXiv : astro-ph/0207407 . Бибкод : 2002A&A...395.1061G . дои : 10.1051/0004-6361:20021326 . S2CID 3248582 .
- ^ Перейти обратно: а б «Программное обеспечение HEASARC» . НАСА Центр космических полетов имени Годдарда .
- ^ "ФИЦИО.jl" . Гитхаб . 15 февраля 2022 г.
- ^ «FITS библиотеки ввода-вывода» . НАСА Центр космических полетов имени Годдарда . Проверено 29 сентября 2011 г.
- ^ «ESA/ESO/NASA ПОДХОДИТ к Liberator 3» . ЕКА .
- ^ «САОИмиджДС9» .
- ^ «SAOImage DS9: приложение для визуализации астрономических данных» . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики .
- ^ «ПиФИТС» . Научный институт космического телескопа . Архивировано из оригинала 26 июля 2015 г. Проверено 4 ноября 2013 г.
- ^ Рабочая группа FITS (22 июля 2016 г.). «Определение гибкой системы транспортировки изображений (FITS)» (PDF) . Проверено 5 марта 2018 г.
- ^ «Последние мероприятия и проблемы FITS» . 22 июля 2016 г. Проверено 5 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Стандартный документ FITS , Страница документации FITS, Архив научных исследований по астрофизике высоких энергий
- ^ «Определение гибкой системы транспортировки изображений (FITS)» (PDF) . НАСА . 13 августа 2018 г. Проверено 26 февраля 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Официальный сайт , Офис поддержки Годдарда
- Краткое описание формата данных FITS , Офис поддержки Goddart
- Объявление о дне рождения FITS — историческая заметка Дона Уэллса о событиях, приведших к «рождению» формата FITS в 1979 году.
- FITS I/O Libraries , список программного обеспечения для чтения и записи файлов FITS для разных языков.
- САОИмидж DS9