يناسب

الموسوعة الحرة

نظام نقل الصور المرن ( FITS ) هو معيار مفتوح يحدد تنسيق ملفات رقمية يُستخدم لتخزين البيانات ونقلها ومعالجتها، حيث تُنسق البيانات على شكل مصفوفات متعددة الأبعاد (مثل صورة ثنائية الأبعاد) أو جداول. [ 3 ] يُعد FITS تنسيق الملفات الرقمية الأكثر شيوعًا في علم الفلك . صُمم معيار FITS خصيصًا للبيانات الفلكية، ويتضمن بنودًا مثل وصف معلومات المعايرة الضوئية والمكانية، بالإضافة إلى بيانات تعريف مصدر الصورة.

تم توحيد تنسيق FITS لأول مرة في عام 1981؛ [ 4 ] وقد تطور تدريجياً منذ ذلك الحين، وتم توحيد أحدث إصدار (4.0) في عام 2016. تم تصميم FITS مع مراعاة التخزين الأرشيفي طويل الأجل، والمبدأ الذي يقول " بمجرد أن يكون FITS، فإنه يبقى FITS" يمثل شرط أن تكون التطورات التي تطرأ على التنسيق متوافقة مع الإصدارات السابقة .

تُخزَّن بيانات تعريف الصورة في ترويسة ASCII قابلة للقراءة البشرية . صُمِّمت المعلومات الموجودة في هذه الترويسة لحساب إزاحة البايت لبعض المعلومات في وحدة البيانات اللاحقة، وذلك لدعم الوصول المباشر إلى خلايا البيانات. يتكون كل ملف FITS من ترويسة واحدة أو أكثر تحتوي على صور بطاقات ASCII (سلاسل نصية ثابتة الطول مكونة من 80 حرفًا) تحمل أزواجًا من الكلمات المفتاحية والقيم، مُدمجة بين كتل البيانات. توفر أزواج الكلمات المفتاحية والقيم معلومات مثل الحجم، والأصل، والإحداثيات، وتنسيق البيانات الثنائية، والتعليقات الحرة، وتاريخ البيانات، وأي معلومات أخرى يرغب بها المُنشئ: في حين أن العديد من الكلمات المفتاحية محجوزة لاستخدام FITS، يسمح المعيار بالاستخدام الحر لبقية مساحة الاسم.

يُستخدم تنسيق FITS أيضًا بشكل شائع لتخزين البيانات غير الصورية، مثل الأطياف ، وقوائم الفوتونات ، ومكعبات البيانات ، أو البيانات المهيكلة كقواعد البيانات متعددة الجداول . قد يحتوي ملف FITS على عدة امتدادات، وقد يحتوي كل منها على كائن بيانات. على سبيل المثال، من الممكن تخزين صور الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء في الملف نفسه.

تعبير

يُعدّ رأس/كتلة بيانات الصورة أقدم أنواع بيانات FITS وأكثرها استخدامًا حتى الآن. يُستخدم مصطلح "صورة" هنا بشكل عام، إذ يدعم هذا التنسيق مصفوفات بيانات ذات أبعاد عشوائية؛ فبيانات الصور العادية عادةً ما تكون ثنائية أو ثلاثية الأبعاد، حيث يُمثّل البُعد الثالث، على سبيل المثال، الزمن أو مستوى الألوان. وقد تكون البيانات نفسها بأحد تنسيقات الأعداد الصحيحة أو العشرية، المُحدّدة في الرأس.

يمكن أن تحتوي رؤوس صور FITS على معلومات حول نظام إحداثيات علمي واحد أو أكثر ، يتم تطبيقها على الصورة نفسها. تحتوي الصور على نظام إحداثيات ديكارتية ضمني يصف موقع كل بكسل فيها، ولكن الاستخدامات العلمية تتطلب عادةً العمل بنظام إحداثيات "عالمي"، مثل نظام الإحداثيات السماوية . مع تعميم FITS من شكله الأصلي، أصبحت مواصفات نظام الإحداثيات العالمي (WCS) أكثر تعقيدًا: سمحت صور FITS المبكرة باستخدام عامل قياس بسيط لتمثيل حجم البكسلات؛ لكن الإصدارات الحديثة من المعيار تسمح باستخدام أنظمة إحداثيات غير خطية متعددة، تمثل تشوهات الصورة المختلفة. يتضمن معيار WCS العديد من الإسقاطات الكروية المختلفة ، بما في ذلك، على سبيل المثال، إسقاط HEALPix الكروي المستخدم على نطاق واسع في رصد إشعاع الخلفية الكونية الميكروي . [ 5 ]

يدعم نظام FITS أيضًا البيانات الجدولية ذات الأعمدة المسماة والصفوف متعددة الأبعاد. وقد تم تحديد كل من تنسيقات الجداول الثنائية وASCII. يمكن أن تكون البيانات في كل عمود من أعمدة الجدول بتنسيق مختلف عن الأعمدة الأخرى. بالإضافة إلى إمكانية ربط عدة كتل من العناوين/البيانات معًا، يسمح هذا لملفات FITS بتمثيل قواعد البيانات العلائقية بأكملها .

التبني

SAOImage DS9 في FVWM2

يتوفر دعم FITS في مجموعة متنوعة من لغات البرمجة المستخدمة في العمل العلمي، بما في ذلك C ، [ 6 ] و C++ و C # و Fortran ، [ 6 ] وIGOR Pro و IDL و Java و Julia ، [ 7 ] وLabVIEW و Mathematica و MATLAB و Perl و Perl Data Language (PDL) و Python و R و Tcl . يحتفظ مكتب دعم FITS في وكالة ناسا / مركز غودارد لرحلات الفضاء بقائمة بالمكتبات والمنصات التي تدعم FITS حاليًا. [ 8 ]

تستطيع برامج معالجة الصور، مثل ImageJ و GIMP و Photoshop و PhotoLine و Chasys Draw IES و XnView و IrfanView ، قراءة صور FITS البسيطة عمومًا، لكنها غالبًا ما تعجز عن تفسير الجداول وقواعد البيانات الأكثر تعقيدًا. لذا، غالبًا ما تكتب الفرق العلمية برامجها الخاصة للتفاعل مع بيانات FITS، مستخدمةً الأدوات المتاحة في لغة البرمجة التي تختارها. يستخدم علماء التصوير في وكالة الفضاء الأوروبية والمرصد الأوروبي الجنوبي ووكالة ناسا برنامج FITS Liberator . [ 9 ] يتوفر تطبيق SAOImage DS9 لعرض البيانات الفلكية [ 10 ] للعديد من أنظمة التشغيل، ويتعامل مع الصور والملفات الرأسية. [ 11 ]

تستخدم العديد من بيئات الحوسبة العلمية بيانات نظام الإحداثيات الموجودة في رأس ملف FITS لعرض صور FITS أو مقارنتها أو تصحيحها أو معالجتها بطرق أخرى. ومن الأمثلة على ذلك مكتبة تحويل الإحداثيات المضمنة في PDL، ومكتبة PLOT MAP في شجرة برامج Solarsoft المتعلقة بفيزياء الشمس، ومكتبة Starlink Project AST المكتوبة بلغة C، وحزمة PyFITS المكتوبة بلغة Python، والتي تم دمجها الآن في مكتبة Astropy . [ 12 ]

الحالة الحالية

تمت الموافقة رسمياً على الإصدار 4.0 من معيار FITS من قبل فريق عمل FITS التابع للاتحاد الفلكي الدولي في يوليو 2016. [ 13 ] [ 14 ]

سجل الإصدارات
إصدار FITSمستوى الدعمتاريخ الافراج عنهملحوظات
4.0المعيار الحالييوليو 2016 [ 15 ]تمت الموافقة رسمياً على النسخة النهائية "المحررة لغوياً" في 13 أغسطس 2018 [ 16 ]
3.0معيار قديم؛ لا يزال مدعومًايوليو 2008 [ 15 ]-
2.1بمعيار قديم؛ لا يزال مدعومًاديسمبر 2005 [ 15 ]تمت إضافة دعم لمصفوفات الأعداد الصحيحة الأساسية ذات 64 بت وامتدادات الصور.
NOST 100-2.0معيار قديم؛ لا يزال مدعومًامارس 1999 [ 15 ]-
NOST 100-1.0معيار قديم؛ لا يزال مدعومًايونيو 1993 [ 15 ]-

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تسجيلات أنواع MIME الفرعية لنظام نقل الصور المرن (FITS) ، rfc4047.txt
  2. ↑ "مجموعة عمل الاتحاد الفلكي الدولي FITS" . ناسا .
  3. ↑ "نظام نقل الصور المرن: تنسيق ملف قياسي جديد لمشاريع الحفظ طويلة الأجل؟" (ملف PDF) . مدينة الفاتيكان . 5 يوليو 2012. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 30 مايو 2013. تاريخ الاسترجاع: 6 مارس 2013 .
  4. ↑ ويلز، دي سي؛ غريسن، إي دبليو؛ هارتن، آر إتش (يونيو 1981). "FITS: نظام نقل صور مرن". سلسلة ملاحق علم الفلك والفيزياء الفلكية . 44 : 363-370 . رمز Bibcode : 1981A & AS...44..363W .
  5. ↑ غريسن، إي دبليو؛ كالابريتا، إم آر (ديسمبر 2002). "تمثيلات إحداثيات العالم في FITS". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 395 (3): 1061-1075 . arXiv : astro-ph/0207407 . Bibcode : 2002A & A...395.1061G . doi : 10.1051/0004-6361:20021326 . S2CID 3248582 . 
  6. 1 2 "برنامج HEASARC" . مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا .
  7. ↑ "FITSIO.jl" . GitHub . 15 فبراير 2022.
  8. ↑ "مكتبات الإدخال/الإخراج لـ FITS" . مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-09-2011 .
  9. ^ "وكالة الفضاء الأوروبية/ESO/ناسا تناسب Liberator 3" . وكالة الفضاء الأوروبية .
  10. ↑ "SAOImageDS9" .
  11. ↑ "SAOImage DS9: تطبيق لتصور البيانات الفلكية" . مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية .
  12. ↑ "PyFITS" . معهد علوم تلسكوب الفضاء . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-07-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 04-11-2013 .
  13. ↑ مجموعة عمل FITS (22-07-2016). "تعريف نظام نقل الصور المرن (FITS)" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 05-03-2018 .
  14. ↑ "الأنشطة والقضايا الأخيرة لـ FITS" . 22-07-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 05-03-2018 .
  15. 1 2 3 4 5 وثيقة معيار FITS ، صفحة توثيق FITS، مركز أبحاث أرشيف علوم الفيزياء الفلكية عالية الطاقة
  16. ↑ "تعريف نظام نقل الصور المرن (FITS)" (ملف PDF) . وكالة ناسا . 13 أغسطس 2018. تاريخ الاسترجاع: 26 فبراير 2024 .