Tính toán cấu hình Sérsic của một thiên hà từ hình ảnh jpg


8

Tôi đang cố gắng tính toán hồ sơ Sérsic của các thiên hà khác nhau từ SDSS dựa trên các hình ảnh được cung cấp bởi trang web của sở thú thiên hà. Tôi đang làm điều này như là một phần của cuộc thi kaggle về việc sử dụng máy học để dự đoán hình thái thiên hà. Tôi không có cơ hội xếp hạng cao trong cuộc thi này vì vậy tôi không ngần ngại yêu cầu giúp đỡ.

Tôi đã sử dụng hàm R contourLines để xác định các isophot của thiên hà và sau đó khớp các hình elip cho mỗi isophote. Điều này dường như hoạt động tốt, các isophotes hầu như luôn luôn phù hợp bởi các hình elip và các hình elip gần như đồng tâm. Sau đó, hãy để Icường độ điểm ảnh của một isophote và Rlà độ dài của trục bán chính của hình elip tương ứng, tôi cần phải phù hợp với một phương trình có dạng

log I(R) = log I_0 - k * R^(1/n)

Cách tiếp cận đơn giản dường như là lấy nhật ký của cả hai bên và sử dụng hồi quy OLS, vì vậy tôi phù hợp với mô hình tuyến tính trong R của mẫu

log(log(I)) ~ log(R)

Các biểu đồ kết quả cho thấy sự phù hợp tốt nhưng các chỉ số Sérsic n kết quả hầu như luôn nhỏ hơn một và không bao giờ lớn bằng hai. Điều này có vẻ không đúng vì các chỉ số từ 4 trở lên dường như phổ biến trong cách đọc của tôi. Tôi không nhận được bất cứ nơi nào gần 4 cho hình ảnh của M87.

Có thể lấy nhật ký nhật ký làm phẳng mọi thứ quá nhiều và chỉ mục không đủ đáp ứng. Tôi đã thử sử dụng nls để làm việc chỉ với nhật ký nhưng nó không di chuyển các chỉ số nhiều.

Có phần mềm hay thuật toán tiêu chuẩn nào để tính toán chỉ số Sérsic từ một hình ảnh không? Có hình ảnh tham khảo nào tôi có thể làm việc từ đó sẽ cho phép tôi kiểm tra xem thuật toán của tôi có hợp lý không? Bất kỳ khuyến nghị về cách tiến hành sẽ được hoan nghênh.

CẬP NHẬT: Tôi đã tìm thấy các chương trình GALFIT và GIM2D trông giống như chúng có thể hữu ích. Bất kỳ phần mềm khác thường được sử dụng cho việc này?


1
Chỉ để được chắc chắn; bạn đang sử dụng logarit tự nhiên trên I chứ không phải cơ sở 10?
Dieudonné

Vâng, nhật ký tự nhiên.
James King

Vì vậy, từ những gì tôi đã thảo luận với một đồng nghiệp, chỉ số Sersic là 4 được gọi là hồ sơ de Vaucouleurs, mô tả đúng nhất các thiên hà hình elip lớn. Chỉ số Sersic là 1 là cấu hình theo cấp số nhân, phù hợp nhất với các thiên hà xoắn ốc. Tôi không biết có bao nhiêu bạn phù hợp cho đến nay, nhưng bạn có thể không cần phải hoảng sợ về việc có các chỉ số Sersic là 1. Sẽ rất hữu ích khi xem một âm mưu của các chỉ số "được xây dựng lại" của bạn.
Astromax

cảm ơn tôi sẽ nhận được một âm mưu vào ngày hôm sau. Tôi cũng đang lên kế hoạch để thử sức, chỉ cần tìm thời gian.
James King

Câu trả lời:


4

Có phần mềm hay thuật toán tiêu chuẩn nào để tính toán chỉ số Sérsic từ một hình ảnh không?

Tôi không nghĩ đó là tiêu chuẩn nhưng Vika et al (2013) đã sử dụng phiên bản sửa đổi của GALFIT để trích xuất hồ sơ Sérsic. EDIT> Nhưng tôi thấy bạn đã tìm thấy nó ;-)

Có hình ảnh tham khảo nào tôi có thể làm việc từ đó sẽ cho phép tôi kiểm tra xem thuật toán của tôi có hợp lý không?

Có tài liệu tham khảo trong tài liệu cung cấp hình ảnh với hồ sơ Sérsic, nhưng tôi không thể tìm thấy một cơ sở dữ liệu mà tôi nghĩ là những gì bạn đang tìm kiếm.

Bất kỳ khuyến nghị về cách tiến hành sẽ được hoan nghênh.

Đối với mục đích của bạn, không thực sự cần thiết phải tính toán chỉ số Sérsic để bạn có thể so sánh nó với văn học. Nếu chỉ số Sérsic của bạn, vốn chỉ là một tính năng cho thuật toán phân loại của bạn, đủ đặc biệt để có thể phân biệt giữa các lớp hình thái khác nhau thì điều đó là tốt.

Tôi tưởng tượng rằng có thể khó tính các chỉ số Sérsic đáng tin cậy từ các hình ảnh được cung cấp bởi GalaxyZoo. Những hình ảnh tôi nhớ thường là hình ảnh có độ phân giải thấp của các thiên hà.

Vì vậy, tôi sẽ tiến hành bằng cách tính toán chỉ số Sérsic cho các bộ huấn luyện và kiểm tra của bạn và xem tính năng này hoạt động tốt như thế nào trong một nhiệm vụ phân loại.


Các ước tính của tôi về hồ sơ Sersic hoạt động kém như các yếu tố dự đoán hình thái galaixy, điều gây tò mò vì bài báo này.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/ cho thấy chỉ số Sersic rất tốt trong việc phân biệt giữa các loại sớm và loại muộn. Có hình ảnh có độ phân giải khá thấp. Tôi sẽ xem những gì tôi có thể thoát khỏi GALFIT.
James King

3

Tôi nghi ngờ vấn đề chính là các hình ảnh JPEG mà bạn đang làm việc đã được thu nhỏ (hoặc được thu nhỏ thông qua một số chức năng khác như căn bậc hai). Do trung tâm của hầu hết các thiên hà là các bậc có cường độ sáng hơn về mặt tuyến tính so với các vùng bên ngoài, nên một hình ảnh JPEG (chỉ có 8 bit trên mỗi kênh màu và do đó chỉ có thể biểu thị 256 mức độ sáng trên mỗi kênh) đại diện cho độ sáng tuyến tính sẽ cho thấy một trung tâm sáng và không có gì bên ngoài. Vì vậy, sự phù hợp của bạn là một cách hiệu quả như

log(log(log(I))) ~ log(R)

Các chương trình như GALFITGIM2D(hoặc Imfitmã riêng của tôi ) có nghĩa là phù hợp với thang độ xám 2D, hình ảnh dấu phẩy động với cường độ tuyến tính ở định dạng hình ảnh thiên văn FITS. ( GIM2Dcũng yêu cầu IRAFhệ thống phần mềm để chạy.) Chúng sẽ không hoạt động với hình ảnh JPEG.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.