ПОДХОДИТ
Формат файла
ПОДХОДИТ
Расширение имени файла.fits, .fit,.fts
Тип интернет-СМИ
изображение/подходит
приложение/подходит [1]
РазработаноРабочая группа IAU FITS [2]
Первоначальный выпуск1981 ; 43 года назад ( 1981 )
Последний релиз
4.0
Июль 2016 ; 8 лет назад ( 2016-07 )
Тип форматаформат изображения , структурированные данные
Веб-сайтfits.gsfc.nasa.gov

Гибкая система передачи изображений ( FITS ) — открытый стандарт , определяющий цифровой формат файла, полезный для хранения, передачи и обработки данных: отформатированный как многомерные массивы (например, двумерное изображение) или таблицы. [3] FITS — наиболее часто используемый цифровой формат файла в астрономии . Стандарт FITS был разработан специально для астрономических данных и включает такие положения, как описание фотометрической и пространственной калибровочной информации, а также метаданные об источнике изображения.

Формат FITS был впервые стандартизирован в 1981 году; [4] с тех пор он постепенно развивался, и последняя версия (4.0) была стандартизирована в 2016 году. FITS был разработан с прицелом на долгосрочное архивное хранение, а принцип « однажды FITS, всегда FITS» представляет собой требование, чтобы разработки формата были обратно совместимы .

Метаданные изображения хранятся в понятном человеку заголовке ASCII . Информация в этом заголовке предназначена для вычисления смещения байта 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, двоичный формат данных, комментарии свободной формы, история 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 являющихся изображениями, таких как спектры , списки фотонов , кубы данных или структурированные данные , такие как многотабличные базы данных . Файл FITS может содержать несколько расширений, и каждое из них может содержать объект данных. Например, можно хранить рентгеновские и инфракрасные экспозиции в одном файле.

Состав

Самый ранний и до сих пор наиболее часто используемый тип данных FITS — это заголовок изображения/блок данных. [ требуется цитата ] Термин «изображение» применяется несколько вольно, поскольку формат поддерживает массивы данных произвольной размерности — обычные данные изображения обычно двумерны или трехмерны, причем третье измерение представляет, например, время или цветовую плоскость. Сами данные могут быть в одном из нескольких целочисленных и плавающих форматов, указанных в заголовке.

Заголовки изображений FITS могут содержать информацию об одной или нескольких научных системах координат , которые накладываются на само изображение. Изображения содержат неявную декартову систему координат , которая описывает местоположение каждого пикселя на изображении, но научное использование обычно требует работы в «мировых» координатах, например, в небесной системе координат . Поскольку FITS был обобщен из своей первоначальной формы, спецификации мировой системы координат (WCS) становились все более и более сложными: ранние изображения FITS допускали простой масштабный коэффициент для представления размера пикселей; но последние версии стандарта допускают несколько 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 за космическим микроволновым фоновым излучением . [5]

FITS также поддерживает табличные данные с именованными столбцами и многомерными строками. Были указаны как двоичные, так и ASCII-форматы таблиц. Данные в каждом столбце таблицы могут быть в формате, отличном от других. Вместе с возможностью связывать вместе несколько блоков заголовков/данных это позволяет файлам FITS представлять целые реляционные базы данных .

Принятие

SAOImage DS9 в FVWM2

Поддержка FITS доступна в различных языках программирования, которые используются для научной работы, включая C , [6] C++ , C# , Fortran , [6] IGOR Pro , IDL , Java , Julia , [7] LabVIEW , Mathematica , MATLAB , Perl , Perl Data Language (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 со своими данными FITS, используя инструменты, доступные на их языке по выбору. Программное обеспечение FITS Liberator используется учеными, работающими с изображениями в Европейском космическом агентстве , Европейской южной обсерватории и NASA . [9] Приложение визуализации астрономических данных SAOImage DS9 [10] доступно для многих ОС и обрабатывает изображения и заголовки. [11]

Многие научные вычислительные среды 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 , связанного с физикой Солнца, библиотека AST проекта Starlink на языке C и пакет PyFITS на языке Python, теперь объединенные в библиотеку Astropy . [12]

Текущий статус

Стандарт FITS версии 4.0 был официально одобрен рабочей группой IAU FITS в июле 2016 года. [13] [14]

История релизов
ПОДХОДИТ версияУровень поддержкиДата выпускаПримечания
4.0Текущий стандартИюль 2016 г. [15]Окончательная версия, отредактированная на другом языке, была официально одобрена 13 августа 2018 г. [16]
3.0Старый стандарт; все еще поддерживаетсяИюль 2008 г. [15]-
2.1бСтарый стандарт; все еще поддерживаетсяДекабрь 2005 г. [15]Добавлена ​​поддержка 64-битных целочисленных первичных массивов и расширений изображений.
НОСТ 100-2.0Старый стандарт; все еще поддерживаетсяМарт 1999 г. [15]-
НОСТ 100-1.0Старый стандарт; все еще поддерживаетсяИюнь 1993 г. [15]-

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Регистрация подтипов MIME для гибкой системы передачи изображений (FITS), rfc4047.txt
  2. ^ "Рабочая группа IAU FITS". NASA .
  3. ^ «Гибкая система передачи изображений: новый стандартный формат файла для проектов долгосрочного сохранения?» (PDF) . Ватикан . 2012-07-05. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-05-30 . Получено 2013-03-06 .
  4. ^ Уэллс, Д.К.; Грейзен, Э.У.; Хартен, Р.Х. (июнь 1981 г.). «FITS: гибкая система передачи изображений». Серия дополнений к астрономии и астрофизике . 44 : 363–370. Bibcode : 1981A&AS...44..363W.
  5. ^ Greisen, EW; Calabretta, MR (декабрь 2002 г.). «Представления мировых координат в FITS». Астрономия и астрофизика . 395 (3): 1061–1075. arXiv : astro-ph/0207407 . Bibcode : 2002A&A...395.1061G. doi : 10.1051/0004-6361:20021326. S2CID  3248582.
  6. ^ ab "HEASARC Software". NASA Goddard Space Flight Center .
  7. ^ "FITSIO.jl". GitHub . 15 февраля 2022 г.
  8. ^ "FITS I/O Libraries". NASA Goddard Space Flight Center . Получено 29-09-2011 .
  9. ^ "ESA/ESO/NASA ПОДХОДИТ Liberator 3" . ЕКА .
  10. ^ "SAOImageDS9".
  11. ^ "SAOImage DS9: Приложение для визуализации астрономических данных". Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики .
  12. ^ "PyFITS". Space Telescope Science Institute . Архивировано из оригинала 2015-07-26 . Получено 2013-11-04 .
  13. ^ Рабочая группа FITS (2016-07-22). "Определение гибкой системы транспортировки изображений (FITS)" (PDF) . Получено 2018-03-05 .
  14. ^ "Последние действия и проблемы FITS". 2016-07-22 . Получено 2018-03-05 .
  15. ^ abcde Стандартный документ FITS, Страница документации FITS, Исследовательский центр архива науки астрофизики высоких энергий
  16. ^ "Определение гибкой системы передачи изображений (FITS)" (PDF) . NASA . 2018-08-13 . Получено 2024-02-26 .
  • Официальный сайт , NASA Goddard Support Office
  • Введение в формат данных FITS, офис поддержки NASA Goddard
  • Объявление о дне рождения FITS — историческая справка от Дона Уэллса о событиях, предшествовавших «рождению» формата FITS в 1979 году.
  • Библиотеки ввода-вывода FITS, список программного обеспечения для чтения и записи файлов FITS для различных языков
  • SAOImage DS9
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=FITS&oldid=1252433237"