FITS (.fits, .fit)

背景

    • MIME 类型：application/fits，image/fits
    • FITS 科学图像和数据格式.
    • 天文数据交换和归档存储的标准格式.
    • 由美国国家航空航天局（NASA）和国际天文学联合会认可.
    • FITS 是 Flexible Image Transport System（灵活的图像传输系统）的缩写.
    • 允许多开头数据单位（HDU）.
    • 每个 HDU 可为图像、ASCII 表格或二进制表格.
    • 图像 HDU 仅可存储单通道二维图像数组.
    • 二进制和 ASCII 表格 HDU 仅可存储二维数据.
    • 二进制表格元素可为多维数组.
    • 将频谱数据和光栅图像存储为未压缩数组.
    • 由 Don Wells、Eric Greisen 以及其他人于 1979 年开发.

Import 与 Export

  • Import["file.fits"] 把一个 FITS 文件导入为图像或数据值数组，根据 HDU 类型，用于单个 HDU 文件.
  • Import["file.fits"] 返回一个用于文件中全部 HDU 的 <|1->hdu1,…|> 格式关联.
  • Import["file.fits",elem] 导入 FTIS 文件中指定参数.
  • Import["file.fits",{elem, i}] 返回在 i^(th) HDU 中存储的 elem.
  • 导入格式可用 Import["file","FITS"] 或 Import["file",{"FITS",elem,…}]指定.
  • Export["file.fits",expr] 以图像和图形的光栅大小，将其作为图像导入至 FITS 文件.
  • Export["file.fits",expr] 把字符串和数字数组作为表格导入至 FITS 文件.
  • Export["file.fits",1->expr1,…] 将 expri 导出至 i^(th) HDU.
  • 请到以下参考页面了解完整的基本信息：
  • Import, Export从文件导入或导出到文件
    CloudImport, CloudExport从云对象导入或导出到云对象
    ImportString, ExportString从字符串导入或导出到字符串
    ImportByteArray, ExportByteArray从字节数组导入或导出到字节数组

导入参数

  • Import 的通用参数：
  • "Elements" 该文件可用的参数和选项列表
    "Summary"文件摘要
    "Rules"所有可用参数的规则列表
  • 结构参数：
  • "HDUCount"HDU 的数目
    "Summary"文件摘要
    "SummarySlideView"全部 HDU 的幻灯片浏览摘要
  • 用于 FITS 文件的所有参数将被作为编号关联导入，返回为 1val1,2val2,…格式.
  • 数据表示参数：
  • "Data"像素值或表格参数数组
    "Plaintext"用字符串表示图像和表格扩展
    "RawData"文件中存储的元数据
  • 附加参数可用于图像 HDU：
  • "Graphics"给定为 Graphics 对象的光栅图像
    "Image"给定为 Image 对象的光栅图像
    "IndeterminateMask"一个 SparseArray 表示图像中的不确定值
  • 附加参数可用于二进制和 ASCII 表格 HDU：
  • "TableData"表示表格扩展
    "TableHeaders"表格行的开头
    "TableUnits"表格行对应的测量单位
  • Import 和 Export 默认使用 "Image" 参数用于图像 HDU，以及 "Data" 参数用于二进制和 ASCII 表格.
  • 子参数用于部分数据导入，可用以下任意格式给定：
  • {elem,hdu}用于任意参数
    {elem,hdu,rows,cols}用于数据参数或单图和表格 HDU
    {elem,hdu,spec1,spec2,…,rows,cols}用于更高维度图像 HDU 的数据参数
  • 用于 hdu, speci 的部分规范，rows 和 cols 可为以下任意：
  • All全部 HDU
    n第 n 个 HDU
    n;;mHDU n 从 m
    n;;m;;s从 n 到 m，步长为 s
    {n1,n2,…}指定 HDUs ni
  • 高级参数：
  • "BitDepth"用于表示文件中灰度级别像素的位数
    "Channels"文件中使用的颜色通道数
    "ColorSpace"文件中使用的颜色编码
    "DataType"文件中用于存储图像或表格数据的数据类型
    "Dimensions"数据维数
    "Extension"HDU 扩展类型
    "ImageSize"单个帧的光栅维数
    "Range"元数据的最小和最大值
  • 通用元数据参数：
  • "MetaInformation"处理后的元数据
    "RawMetaInformation"文件中存储的未加工元数据
  • 关于记录设备或环境的信息：
  • "Airmass"相对的气团
    "Declination"望远镜轴的赤纬设置
    "Device"记录仪器（如：摄像机）
    "Equinox"文件中使用的天体坐标系统的春分，一般以年为单位
    "ExposureTime"摄影曝光时间，以秒为单位
    "HourAngle"获取图像时描述对象的小时角度
    "ObservationDate"观察日期和时间
    "RightAscension"望远镜轴的赤经设置
    "SiderealTime"恒星时间（LST）
    "Telescope"获取图像的望远镜
  • 参考文献的信息参数：
  • "Author"编译图像信息的人
    "Reference"与该文件相关的参考文献
  • 其他通用元数据参数：
  • "Comments"存储在文件中的注释，以字符串的列表形式给出
    "History"数据或图像如何被处理的描述
    "Object"被观察对象的名称
    "Observer"记录数据或图像的人
    "Organization"创建该文件的组织或机构
  • 当导出时，元数据的字段名被转换成大写，以保持与 FITS 标准一致.

选项

  • Import 与 Export 选项：
  • DataReversedAutomatic是否颠倒行的排序
  • Import 选项：
  • ColorFunctionAutomatic各单元如何着色
    ImageSizeAutomatic总体图像大小
    "Gamma"1.0用于渲染的伽玛校正参数
    "IncludeExtensions"AllHDU 扩展导入
    "IncludeHeaders"False是否导入表格开头
  • Export 选项:
  • "Append"False是否附加至已有文件
    "CompressionMethod"None用于导出的压缩算法
    "MetaInformation"None导出时添加的各开头原信息
  • "CompressionMethod" 的可用设定包括 "GZIP"、"GZIPShuffled"、"Rice"、"HCompress" 和 "PLIO".

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (3)

导入包含图像数据的 FITS 文件：

导入有多个 HDU 的 FITS 文件：

将图像导出至 FITS：

范围  (7)

Import  (2)

导入所有 HDU：

仅导入图像 HDU：

导入元数据，例如大小：

FITS 图像文件摘要：

多 HDU 文件摘要：

Export  (5)

导出图像：

导出确定类型的分列表格：

主语表格数据不能被存储在第一个 HDU：

创建多 HDU 文件：

创建带并且扩展的多 HDU 文件：

导出多维数元素的表格：

导入参数  (44)

可用参数  (2)

可用参数列表：

从规则列表中导入所有参数：

数据表示  (17)

"Data"  (2)

导入图像数据：

用合适类型构建图像：

导入二进制表格：

"DataType"  (1)

导入文件中存储数据的类型：

"Graphics"  (2)

将文件中存储的图像数据导入为 Graphics 对象：

导入部分图形：

"Image"  (2)

将文件中存储的图像数据导入为 Image 对象：

导入部分图像：

"Plaintext"  (1)

将文件中存储的数据导入为一个字符串：

"Range"  (1)

导入文件中存储的数据值范围：

对于 "Image" HDU，以下与原始数据的上下限相同：

对于列表 HDU，范围仅计算表格的数字部分：

"RawData"  (2)

导入文件中存储的原始数据：

用合适类型构建图像：

导入部分原始数据：

"TableData"  (3)

从文件中导入表格数据：

"TableData" 参数仅导入表格 HDU：

导入部分表格数据：

"TableHeaders"  (2)

导入文件中存储的表格列的标头：

"TableHeaders" 元素仅从 HDU 表格导入开头：

"TableUnits"  (1)

导入文件中存储表格列对应的测量单位：

高级导入参数  (6)

"BitDepth"  (1)

导入用于表示文件中存储数据的位数：

"Dimensions"  (1)

导入文件中存储数据的维数：

"Extensions"  (1)

导入文件中存储的 HDU 类型：

"ImageSize"  (1)

导入文件中存储的每个图像帧的尺寸：

"Summary"  (1)

导入文件摘要：

"SummarySlideView"  (1)

导入文件中存储的所有l HDU 摘要：

元数据参数  (19)

"Airmass"  (1)

获取文件中存储的图像数据对应气团图像：

"Author"  (1)

获取文件中存储数据的编译者名称：

"Comments"  (1)

获取 FITS 文件中存储的注解：

"Declination"  (1)

获取望远镜光轴的变差设定：

"Device"  (1)

获取录制设备的生产商：

"Equinox"  (1)

获取文件中使用的天球坐标系的昼夜平分点：

"ExposureTime"  (1)

获取拍摄曝光时间秒数：

"History"  (1)

获取关于文件中存储的数据如何被处理的描述：

"HourAngle"  (1)

获取图像拍摄时描述对象的时角：

"MetaInformation"  (1)

从文件中获取处理后的元数据：

"Object"  (1)

获取观测对象的名称：

"ObservationDate"  (1)

获取进行观测的日期和时间：

"Observer"  (1)

获取文件中存储数据记录人的名称：

"Organization"  (1)

获取文件中存储数据创建的组织和机构：

"RawMetaInformation"  (1)

从文件中获取原始元数据：

"Reference"  (1)

获取文件对应的目录参照：

"RightAscension"  (1)

获取望远镜光轴的赤经设定：

"SiderealTime"  (1)

获取文件中存储的恒星时（LST）：

"Telescope"  (1)

获取文件中存储数据被捕捉时所用的望远镜名称：

导出参数  (4)

"Data"  (2)

将表达式导出为数据：

"Rules"  (2)

将数据导出为规则列表：

将数据和元数据导出为规则列表：

导入选项  (6)

ColorFunction  (1)

默认情况下，图像数据导入为未运用色彩函数的 Image 对象：

导入时运用颜色函数：

DataReversed  (1)

默认情况下，文件中存储的图像数据，仅在元数据中指定时被颠倒：

在导入过程中前强制颠倒图像数据：

ImageSize  (1)

默认情况下，导入全解析度图像：

指定导入图像的光栅大小：

"Gamma"  (1)

默认情况下，不进行伽马校正：

进行伽玛校正：

应用伽马校正以及颜色函数：

"IncludeExtensions"  (1)

在默认情况下，所有出现在 FITS 文件的可用类型 HDU 被导入：

导入所有出现的 HDU：

导入仅用于 "Image" HDU 的元素：

导入用于多种 HDU 的元素：

"IncludeHeaders"  (1)

默认情况下，标头不出现在导入的表格数据：

导入数据不带表格标头：

导出选项  (3)

Append  (1)

导出一个图像：

在默认情况下，相同文件会被第二次导出覆盖：

DataReversed  (1)

默认情况下，导出过程中部颠倒图像数据：

导出过程中强制颠倒图像数据：

"CompressionMethod"  (1)

在默认情况下，导出时未进行压缩：

对比使用不同压缩方法的文件大小：

Possible Issues  (2)

不支持包含 '(' 和 '[' 字符的文件名：

注意文件名包含此类字符的文件也不能被导入：

二元数据表无法储存包含字符串值得多维单元：