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El Sistema de transporte de imágenes flexible ( FITS ) es un estándar abierto que define un formato de archivo digital útil para el almacenamiento, transmisión y procesamiento de datos: formateados como matrices multidimensionales (por ejemplo, una imagen 2D) o tablas. [3] FITS es el formato de archivo digital más utilizado en astronomía . El estándar FITS fue diseñado específicamente para datos astronómicos e incluye disposiciones como la descripción de información de calibración espacial y fotométrica , junto con los metadatos del origen de la imagen.

El formato FITS se estandarizó por primera vez en 1981; [4] ha evolucionado gradualmente desde entonces, y la versión más reciente (4.0) se estandarizó en 2016. FITS se diseñó teniendo en cuenta el almacenamiento de archivos a largo plazo, y la máxima una vez FITS, siempre FITS representa el requisito de que los desarrollos el formato debe ser compatible con versiones anteriores .

Los metadatos de la imagen se almacenan en un encabezado ASCII legible por humanos . La información de este encabezado está diseñada para calcular el desplazamiento de bytes de alguna información en la unidad de datos posterior para admitir el acceso directo a las celdas de datos. Cada archivo FITS consta de uno o más encabezados que contienen imágenes de tarjetas ASCII [a] que llevan pares de palabra clave / valor, intercalados entre bloques de datos. Los pares de palabra clave / valor proporcionan información como tamaño, origen, coordenadas, formato de datos binarios, comentarios de forma libre, historial de los datos y cualquier otra cosa que el creador desee: mientras que muchas palabras clave están reservadas para el uso de FITS, el estándar permite un uso arbitrario. del resto del espacio de nombres.

FITS también se utiliza a menudo para almacenar datos que no son imágenes, como espectros , listas de fotones , cubos de datos o datos estructurados como bases de datos de varias tablas . Un archivo FITS puede contener varias extensiones y cada una de ellas puede contener un objeto de datos. Por ejemplo, es posible almacenar exposiciones de rayos X e infrarrojos en el mismo archivo.

Imágenes [ editar ]

El tipo de datos FITS más antiguo y aún más utilizado es un encabezado de imagen / bloque de datos. [ cita requerida ] El término 'imagen' se aplica de manera algo vaga, ya que el formato admite matrices de datos de dimensión arbitraria; los datos de imagen normales suelen ser 2-D o 3-D, y la tercera dimensión representa, por ejemplo, el tiempo o el plano de color. Los datos en sí pueden estar en uno de varios formatos enteros y de punto flotante, especificados en el encabezado.

Los encabezados de imagen FITS pueden contener información sobre uno o más sistemas de coordenadas científicas que se superponen en la propia imagen. Las imágenes contienen un sistema de coordenadas cartesianas implícito que describe la ubicación de cada píxel en la imagen, pero los usos científicos generalmente requieren trabajar en coordenadas "mundiales", por ejemplo, el sistema de coordenadas celestes . Como FITS se ha generalizado a partir de su forma original, las especificaciones del sistema de coordenadas mundiales (WCS) se han vuelto cada vez más sofisticadas: las primeras imágenes de FITS permitían un factor de escala simple para representar el tamaño de los píxeles; pero las versiones recientes del estándar permiten múltiples sistemas de coordenadas no lineales, que representan distorsiones arbitrarias de la imagen. El estándar WCS incluye muchosproyecciones esféricas , incluida, por ejemplo, la proyección esférica HEALPix ampliamente utilizada para observar la radiación cósmica de fondo de microondas . [5]

Tablas [ editar ]

FITS también admite datos tabulares con columnas con nombre y filas multidimensionales. Se han especificado formatos de tabla tanto binarios como ASCII. Los datos de cada columna de la tabla pueden tener un formato diferente al de los demás. Junto con la capacidad de encadenar varios bloques de encabezado / datos juntos, esto permite que los archivos FITS representen bases de datos relacionales completas .

Usando archivos FITS [ editar ]

El soporte de FITS está disponible en una variedad de lenguajes de programación que se utilizan para trabajos científicos, incluidos C , [6] C ++ , C # , Fortran , [6] IGOR Pro , IDL , Java , Julia , [7] LabVIEW , Mathematica , MATLAB , Perl , Perl Data Language (PDL), Python , R y Tcl . La Oficina de Soporte FITS en NASA / GSFCmantiene una lista de bibliotecas y plataformas que actualmente admiten FITS. [8]

SAOImage DS9 en FVWM2

Los programas de procesamiento de imágenes como ImageJ , GIMP , Photoshop , Chasys Draw IES , XnView e IrfanView generalmente pueden leer imágenes FITS simples, pero con frecuencia no pueden interpretar tablas y bases de datos más complejas. Los equipos científicos suelen escribir su propio código para interactuar con sus datos FITS, utilizando las herramientas disponibles en el idioma que elijan. El software FITS Liberator es utilizado por científicos de imágenes de la Agencia Espacial Europea , el Observatorio Europeo Austral y la NASA . [9] La aplicación de visualización de datos astronómicos SAOImage DS9 [1]está disponible para muchos sistemas operativos y maneja imágenes y encabezados. [10]

Muchos entornos informáticos científicos utilizan los datos del sistema de coordenadas en el encabezado FITS para mostrar, comparar, rectificar o manipular imágenes FITS. Algunos ejemplos son la biblioteca de transformación de coordenadas incluida con PDL, la biblioteca PLOT MAP en el árbol de software relacionado con la física solar de Solarsoft , la biblioteca Starlink Project AST en C y el paquete PyFITS en Python, ahora combinado en la biblioteca Astropy . [11]

Estado actual [ editar ]

La versión 4.0 del estándar FITS fue aprobada oficialmente por el Grupo de Trabajo de IAU FITS en julio de 2016. [12] [13]

Ver también [ editar ]

  • Formato de datos científicos avanzados (ASDF)
  • SE ADAPTA A Liberator
  • Formato de datos jerárquico (HDF)
  • Formato de datos común (CDF)
  • NetCDF
  • Herramienta de fotometría de apertura (APT)

Notas [ editar ]

  1. ^ Cadenas de longitud fija de 80 caracteres
  2. ^

Referencias [ editar ]

  1. ^ Registros de subtipo MIME para el sistema de transporte de imágenes flexible (FITS) , rfc4047.txt
  2. ^ "Grupo de trabajo IAU FITS" . NASA .
  3. ^ "Sistema de transporte de imágenes flexible: ¿un nuevo formato de archivo estándar para proyectos de conservación a largo plazo?" (PDF) . Ciudad del Vaticano . 2012-07-05 . Consultado el 6 de marzo de 2013 .
  4. ^ Wells, DC; Greisen, EW; Harten, RH (junio de 1981). "FITS: Un sistema de transporte de imágenes flexible". Serie de suplementos de astronomía y astrofísica . 44 : 363–370. Código Bibliográfico : 1981A & AS ... 44..363W .
  5. ^ Greisen, EW; Calabretta, MR (diciembre de 2002). "Representaciones de coordenadas mundiales en FITS". Astronomía y Astrofísica . 395 (3): 1061–1075. arXiv : astro-ph / 0207407 . Bibcode : 2002A y A ... 395.1061G . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20021326 .
  6. ^ a b "Software HEASARC" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA .
  7. ^ "FITSIO.jl" .
  8. ^ "Se adapta a bibliotecas de E / S" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA . Consultado el 29 de septiembre de 2011 .
  9. ^ "La ESA / ESO / NASA FITS Liberator 3" . ESA .
  10. ^ "SAOImage DS9: aplicación de visualización de datos astronómicos" . Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica .
  11. ^ "PyFITS" . Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial . Archivado desde el original el 26 de julio de 2015 . Consultado el 4 de noviembre de 2013 .
  12. ^ FITS Grupo de trabajo (22 de julio de 2016). "Definición del sistema de transporte de imágenes flexible (FITS)" (PDF) . Consultado el 5 de marzo de 2018 .
  13. ^ "Actividades y problemas recientes de FITS" . 2016-07-22 . Consultado el 5 de marzo de 2018 .
  14. ^ a b c d e FITS documento estándar , FITS página de documentación, Centro de investigación del archivo de ciencia de astrofísica de alta energía

Enlaces externos [ editar ]

  • Sitio web oficial , Oficina de asistencia de Goddard
  • Anuncio de cumpleaños FITS : nota histórica de Don Wells sobre los eventos que llevaron al 'nacimiento' del formato FITS en 1979.
  • FITS I / O Libraries , una lista de software para leer y escribir archivos FITS para varios idiomas
  • SAOImage DS9