为FITS图像分配WCS坐标

Question

我一直在疯狂地搜索文档，却找不到答案。

我在python中生成FITS图像，需要为图像分配WCS坐标。我知道有很多方法可以通过匹配点源和已知的目录来实现这一点，但在本例中，我生成了一个尘埃映射，所以点源匹配无法工作(据我所知)。

因此，图像是一个二维Numpy阵列的形状(240,240)。它是这样写的(x和y坐标赋值有点奇怪，不知怎么地起作用了)：

H, xedges, yedges = np.histogram2d(glat, glon, bins=[ybins, xbins], weights=Av)
count, x, y = np.histogram2d(glat, glon, bins=[ybins, xbins])
H/=count
hdu = pyfits.PrimaryHDU(H)
hdu.writeto(filename)

>>> print H.shape
(240,240)

所有的一切都能独立运作。因为分配星系坐标似乎是你所需要做的事情，比如：

glon_coords = np.linspace(np.amin(glon), np.amax(glon), 240)
glat_coords = np.linspace(np.amin(glat), np.amax(glat), 240)

但是我不明白FITS图像是如何存储这些坐标的，所以我不知道如何编写它们。我也试过把它们分配到DS9，但是没有运气。我只需要一种简单的方法来给图像分配这些坐标。

谢谢你能提供的任何帮助。

Answer 1

我建议您开始使用失稳。就您的项目而言，astropy.wcs包可以帮助您编写FITS WCS，并且astropy.io.fits API与您现在使用的pyfits基本相同。此外，帮助页面非常优秀，我要做的就是翻译它们的WCS构建页面来匹配您的示例。

对于你的问题: FITS不会用坐标“标记”每个像素。我认为可以创建一个像素查找表或类似的东西，但是实际WCS是X，Y像素到天体坐标的算法转换(在您的例子中是“银河”)。这里有一张漂亮的页面。

我要指出的例子是：

http://docs.astropy.org/en/latest/wcs/index.html#building-a-wcs-structure-programmatically

下面是您的项目的未经测试的伪代码：

# untested code

from __future__ import division # confidence high

# astropy
from astropy.io import fits as pyfits
from astropy import wcs

# your code
H, xedges, yedges = np.histogram2d(glat, glon, bins=[ybins, xbins], weights=Av)
count, x, y = np.histogram2d(glat, glon, bins=[ybins, xbins])
H/=count

# characterize your data in terms of a linear translation from XY pixels to 
# Galactic longitude, latitude. 

# lambda function given min, max, n_pixels, return spacing, middle value.
linwcs = lambda x, y, n: ((x-y)/n, (x+y)/2)

cdeltaX, crvalX = linwcs(np.amin(glon), np.amax(glon), len(glon))
cdeltaY, crvalY = linwcs(np.amin(glat), np.amax(glat), len(glat))

# wcs code ripped from 
# http://docs.astropy.org/en/latest/wcs/index.html

w = wcs.WCS(naxis=2)

# what is the center pixel of the XY grid.
w.wcs.crpix = [len(glon)/2, len(glat)/2]

# what is the galactic coordinate of that pixel.
w.wcs.crval = [crvalX, crvalY]

# what is the pixel scale in lon, lat.
w.wcs.cdelt = numpy.array([cdeltX, cdeltY])

# you would have to determine if this is in fact a tangential projection. 
w.wcs.ctype = ["GLON-TAN", "GLAT-TAN"]

# write the HDU object WITH THE HEADER
header = w.to_header()
hdu = pyfits.PrimaryHDU(H, header=header)
hdu.writeto(filename)