Руководство пользователя для работы с браузером изображений Skyview

Skyview - интерактивная программа для работы с изображениями в графической среде X-Windows, разработанная в Infrared Processing and Analysis Center, California Institute of Technology. Она включает большое число функций для манипулирования, отображения и анализа изображений. Программа может работать в двух режимах - интерактивном (interactive mode) и пакетном (server mode). В ней поддерживаются следующие форматы данных: FITS, форматы данных системы обработки IRAF, S,Z - собственный формат данных skyview,IPAC.
В Skyview имеются следующие группы команд:
отображение данных на дисплее

paint	range	histogram	on | off	stretch	erase	color tables
mode	frame	annotate	zoom and pan	border	set color	magnifier

анализ отображаемых данных

skybox

pick

slice

background

define

examine

coordinate

crop

редактирование пикселей

zap

write

работа стаблицами

table

graphic pick

mark

graphic examine

графика

hardcopy

contour plot

С чего начинать:

• Вызов программы
  skyview.
• Завершение работы
  unix | quit | end | exit.
• Справочную информацию можно получить следующим образом:
  >? - распечатывается список всех имеющихся команд
  >? [команда] - справка по синтаксису команды
  >help [команда] - подробная информация о команде.
  
• Вспомогательные манипуляции с файлами и каталогами:
  >dir - список файлов текущего каталога
  >ls - аналогично dir
  >cd [каталог] - переход в названный каталог
  >cd .. - перейти выше на один уровень в иерархии каталогов
  >cd - вернуться в свой домашний каталог
  >cd ~anybody - перейти в домашний каталог ~anybody
  >pwd - отобразить путь до текущего рабочего каталога.
  

Команды для отображения данных на дисплей

• PAINT - отобразить на дисплее изображение из FITS | IRAF-файла.
  Варианты синтаксиса команды:
  >pa image- этой командой рисуется на дисплее изображение из файла image.fits. Если FITS-файл имеет другое расширение, то обязательно его укажите
  >pa - перерисовать текущее изображение
  >pa image host [pa host] - если загружается следующее изображение на дисплей, то диапазон таблицы раскраски автоматически устанавливается снова к значениям 0-255, чтобы сохранить предыдущую настройку используется параметр nost
  >pa image st - параметр nost остается действующим до тех пор, пока его действие отмениться этой командой
  >pa image =400x400-50-100 - изображение отображается в окошке размером 400Х400 пикселей и со смещением на 50 от правого края экрана и вверх на 100 от нижнего.
• RANGE - диапазон значений пикселей для отображения в экранные значения. Для отображения значений пикселей используется следующий алгоритм: для всех значений строится гистограмма, и значения, соответствующие 1 и 99 процентам, используются как минимальное и максимальное значение для отображения в экранные значения 0-255.
  Варианты синтаксиса команды:
  >ra min max [ra m m] ; pa - использовать весь диапазон значений,а затем перерисовать изображение
• HISTOGRAM - показать гистограмму пикселей изображения (в экранных значениях).
  Варианты синтаксиса команды:
  >hi - показать гистограмму значений экранных пикселей последнего нарисованного изображения
  >ho - показать гистограмму значений пикселей данных последнего нарисованного изображения
  >ho 20% 90% - гистограмма значений пикселей данных в интервале значений от 20% до 90%
  >ho 100 1e4 - гистограмма в интервале значений от 100 до 10000
  >ho min max - гистограмма от минимума до максимума.
  
• MODE - определение функции преобразования значений пикселей в экранные. По умолчанию используется линейная функция преобразования значений пикселей в экранные.
  Варианты синтаксиса команды:
  >mo log [lin] ; pa
• STRETCH - изменение диапазона значений таблицы раскраски
  Варианты синтаксиса команды:
  >st - в данном варианте можно использовать мышку для интерактивного изменения значений таблицы раскраски:
  

  left button	center button	right button
  inverse	end	0-255

  
  >st 50 200 - эта команда прямо устанавливает диапазон значений.
• CHANGING COLOR TABLES - изменение таблиц раскраски. В skyview используется 8 таблиц раскраски: 0,1 - черно-белые, 2-7 - псевдораскраска.
  Варианты синтаксиса команды:
  >ct 4 - этой командой устанавливается новая таблица раскраски (в данном случае 4).
• ZOOM AND PAN - увеличение/уменьшение масштаба изображения и центрирование на выбранном пикселе.
  Варианты синтаксиса команды:
  >zp - в данном варианте можно работать в интерактивном режиме, используя мышку и поместив курсор на изображение:
  

  left button	center button	right button
  zoom in	end	zoom out

  
  >zp 4 5h32m56.8s 9d40m - растянуть изображение в 4 раза, поместив его центр в указанные координаты.
• BORDER - нарисовать рамку вокруг изображения
  Варианты синтаксиса команды:
  >boder 0 - удобно этой командой изменять размер окна, приспосабливая его к размеру изображения после увеличения масштаба изображения командой zp.
• MAGNIFIER WINDOW - открыть/убрать дополнительное окно, которое используется для детального просмотра области изображения, на которую спозиционирован курсор.
  Варианты синтаксиса команды:
  > mag on - открывает дополнительное окно. По умолчанию в этом окне отображается увеличенная в 8 раз область.
  > mag on 12 - открыть окно с увеличением 12
  > mag off - убрать дополнительное окно.
• FRAME - добавить/переключить окно для отображения изображения. Обычно команда paint каждое следующее изображение отображает в одном и том же окне, команда frame добавляет для следующего изображения X-дисплей.
  Варианты синтаксиса команды:
  >fr adv [noadv] - открывать(не открывать) для изображения следующее окно
  >fr 1 - перейти к 1 окну
• ERASE - убрать/удалить окно с отображаемым изображением или графику на изображении.
  Варианты синтаксиса команды:
  >er - убрать окно с изображением, на которое указываеть курсор
  >er 2 - убрать окно 2
  >er purple - убрать с изображения графику цвета purple
  >er ao - убрать с изображения любую графику
  >er bundle - убрать с изображения графическую группу/метку, для этого необходимо поместить курсор на метку и кликнуть левой клавишей
  >er ro - убрать с изображения оверлейную графику красного цвета.
• ON | OFF - включить или выключить на изображении или в оверлейной плоскости определенный цвет (при команде erase 'этот цвет удаляется).
  Варианты синтаксиса команды:
  on b - включить голубую плоскость для изображения (только для 24-битовых дисплеев)
  on bo - включить оверлейную голубую плоскость.
• SET COLOR - установить значение для переменных окружения skyview, в данном случае - цвет накладываемой на изображение графики.
  Варианты синтаксиса команды:
  set color black - графика на изображении, выдаваемая командами, будет черного цвета.
• ANNOTATE - сделать надпись на изображении в окне.
  Варианты синтаксиса команды:
  an 0h46m23.23s 41d24m41.6s "This is M31" - поместить надпись в определенные координаты
  an "This is The Orion Nebula" MediumOrchid lucidasans-14 - сделать надпись определенного цвета и определенными фонтами.

Команды для анализа отображаемых данных

• COORDINATE SYSTEM - команда определяет, какая системы координат используется с изображением. В команде используются следующие координатные системы:
  ecl - эклиптическая
  equ - экваториальная
  gal - галактическая
  im - смещение от опорного пикселя, определенного CRPIX1, CRPIX2
  iraf - смещение от первого пикселя в файле (1,1)
  Варианты синтаксиса команды:
  >cs - показывает текущую координатную систему
  >cs gal - смена системы координат на галактическую
• PICK - получить координаты и значение/среднее значение потока для выбранного пикселя/группы пикселей на изображении.
  Варианты синтаксиса команды:
  >pi - в данном варианте можно работать в интерактивном режиме, используя мышку и поместив курсор на выбранную точку:
  

  left button	center button	right button
  pick	end	---

  
  >pi 5h32m56.8s 9d40m - так можно определить положение точки с такими координатами на изображении
  >pi 5 - получить среднее и максимальное значение для бокса 5Х5, центр которого определяется курсором
• SLICE - получить профиль значений данных вдоль выделенной линии на изображении. Команда, кроме нарисованного на дисплее профиля, выдает минимальное, максимальное значение и стандартное отклонение для выделенных значений и файл slice с потоками и координатами каждой точки.
  Варианты синтаксиса команды:
  >sl - в данном варианте можно работать в интерактивном режиме, используя мышку и поместив курсор на изображение. Левая и правая кнопки мыши используются для выбора положения разреза, а полученные значения снимаются центральной кнопкой.
  

  left button	center button	right button
  center	end	end points

  
  >sl 2h54m41s 61d23m54s 2h53m30s 61d0m22s - разрез задается координатами
  >sl slicefile.2 2h54m41s 61d23m54s 2h53m30s 61d0m22s - значение профиля записывается в файл slicefile.2

  DEFINE AREA/EXAMINE - вычисление потоков в некоторой области отображаемого изображения. Эта манипуляция с данными выполняется тремя командами: сначала определяется вычитаемый фон (background), затем выделяется область (define area) и в ней производится вычисление потоков (examine).

• BACKGROUND - определение уровня фона неба. Возможно три варианта определения фона неба на изображении: интерактивно выбираем точки, где хотим определить фон, используемый при дальнейших вычислениях; берем фон в конкретной точке, задавая ее координаты; назначаем значение фона.
  Варианты синтаксиса команды:
  >ba - в данном варианте можно работать в интерактивном режиме, используя мышку и поместив курсор на изображение.
  

  left button	center button	right button
  pick	end	---

  
  >ba 5h32m56.5s 9d40m - определяем фон в точке с такими координатами
  >ba 5 - определяется фон (среднее и максимальное значение) по боксу 5Х5
  >ba 5 5h32m56.5s 9d40m - фон по 25 точкам для бокса, центрированного на данную координату
  >ba = 4.32561 - назначаем такой уровень фона. Он будет использоваться для всех изображений, пока мы его не изменим.
• DEFINE AREA - выбор некоторой области на изображении. Область можно задать в виде прямоугольника (box), круга (circle), эллипса (ellips) и многоугольника (polygon). Область выбирается интерактивно с помощью мышки, или по списку заданных координат, или, комбинируя эти две возможности.
  Варианты синтаксиса команды:
  >da - в данном варианте можно работать в интерактивном режиме, используя мышку и поместив курсор на изображение. По умолчанию выбирается круглая область.
  >da ci [bo; po; el] - в зависимости от того, какая область выбирается, левая и правая кнопки мыши работают по-разному. Для прямоугольной и круглой области левая кнопка определяет центр, а правая - размеры. Для многоугольника каждое нажатие на левую кнопку определяет новую вершину(угол) области. Формирование области заканчивается нажатием на центральную кнопку (или на клавишу ENTER).
  

  command	left button	center button	right button
  da bo	center	end	size
  da ci	center	end	size
  da po	corner	end	---
  da el	center	end	size/angle

  
  >da 1 bo - формирование области с номером 1 Area#1
  >da ci 5 5h32m56.5s 9d40m - определение области радиусом 5 угловых минут с центром 5h32m56.5s 9d40m
  >da li - формирование областей списком. Команда выходит в специальный режим, сначала необходимо задать форму и размеры областей, а затем вводить координаты центров.
• EXAMINE AREA - анализ выделенной области. Вычисляются следующие значения: минимум, максимум, среднее, среднеквадратичное, интегральное значение потока, площадь в стеррадианах, число пикселей, центр изображения и взвешенный центроид области.
  Варианты синтаксиса команды:
  >ex - выполняются вычисления для последней определенной области
  >ex 1 - вычисления для области с номером 1.
• SKYBOX - вычисляет значения для определения фона неба. Статистика набирается по пикселям внутри заданного значения среднеквадратичного отклонения (к примеру, внутри 3 сигм). Команда интерактивно выбирает боксы (по нажатию левой кнопки), где вычисляются следующие значения: координаты центра, среднее по пикселям внутри бокса, стандартное отклонение, число пикселей, участвующих в статистике, число пикселей, не участвующих в статистике, минимум и максимум по "законным" пикселям. Команда завершает вычисления по нажатию центральной кнопки (или ENTER), выдавая среднее по всем полученным средним, среднее всех стандартных отклонений, стандартное отклонение всех средних.
  Варианты синтаксиса команды:
  >sb 9 1 - вычисляется статистика по боксу 9Х9 для пикселей внутри 1 сигмы.
• CROP THE AREA - вырезать часть из изображения.
  Варианты синтаксиса команды:
  Пример последовательности команд при выполнении этой операции:
  >pa image1.fits - отображаем изображение
  >da bo - выделяем необходимую область
  >cr cropfile - вырезаем выбранную часть по последней определенной области и записываем в файл cropfile.fits

• ZAP - редактирование пикселей. Команда позволяет интерактивно выбирать пиксели изображения и изменять их значения. Нажатием левой кнопки выбираем пиксели, по нажатию центральной кнопки выполнение завершается и выбранные пиксели заменяются на определенное значение. Это значение устанавливается командой set или берется из параметра BLANK заголовка FITS-файла, где записано изображение.
  Варианты синтаксиса команды:
  >zap - замена значений выбранных пикселей
  >da bo;zap area - замена всех значений внутри последней выделенной области.
• WRITE - запись отредактированных пикселей в файл.
  Варианты синтаксиса команды:
  >write image.new - записывает изображение, с измененными командой zap пикселями в файл image.new.fits

• TABLE - команда используется для определения входных данных для другой команды.
  Варианты синтаксиса команды:
  >table pics.ascii pa $field1 - из таблицы pics.ascii, состоящей из одной колонки с именами отобранных изображений, команда pa берет имена файлов, которые затем отображаются один за другим до конца таблицы. Параметр $field1 указывает, что имена берутся из первой колонки.
• MARK - поставить определенного типа, цвета и размера метку в определенную точку на изображение. Команда не сообщает информации о помеченном пикселе. При отображении метка может не совпадать с центром пикселя, но она точно привязана к пикселю. Форма метки может быть точкой(dot), крестиком(cross), звездочкой(asterrisk), кружочком(circle), развернутым крестиком(X), квадратом(box), ромбиком(diamond), треугольником(triangle), иметь цвет (blue,green, red, white black) и размер (по умолчанию - 7пикселей).
  Варианты синтаксиса команды:
  >mark 2h45m16.7s 60d29m52s triangle purple 3 - отметить точку с координатами 2h45m16.7s 60d29m52s фиолетовым треугольником размером в 3 пикселя.
  >table search1 mark $field1 $field2 box red 5 - из таблицы search1 отметить квадратиками точки с координатами из первой и второй колонки.
• GRAPHICS PICK - выдать информацию об отмеченных пикселях. По нажатию левой кнопки команда выдает информацию о ближайшем к курсору отмеченном пикселе. По нажатию средней кнопки (или ENTER) команда завершается.
  Варианты синтаксиса команды:
  >gpi - выдается информация об отмеченных пикселях.
• GRAPHICS EXAMINE - анализ отмеченных пикселей.
  Варианты синтаксиса команды:
  Пример последовательности команд при выполнении этой операции:
  >pa image1.fits - выводим изображение
  >table search1 mark $field1 $field2 box red 5 - используем ранее отмеченные точки
  >da ci - выделяем некоторую область
  >gex - анализируем метки, попавшие в область.

• HARDCOPY - графическая копия экрана. После манипуляций с изображением можно сделать копию экрана в одном из широкоиспользуемых форматов: PostScript, JPEG, GIF, PPM. Это выполняется несколькими командами.
  >pa image.fits - отобразить изображение
  >sd ppmbin sdout.ppm - сделать копию экрана в файл
  >sd fullimage ppmbin sdout.ppm
  >sd gif orion.gif
  %xv sdout.ppm - сделать PostScript из этого файла с помощью xv.
• CONTOUR PLOT - нарисовать контуры изображения. Для этого можно воспользоваться тремя командами с одинаковым синтаксисом.
  contour_plot [co] - вывести контурный рисунок изображения на принтер.
  contourovl - отобразить контурный рисунок поверх изображения.
  contourps - вывести контурный рисунок изображения в postscript-файл.

  Параметры команд:
  filename - имя избражения (по умолчанию - последнее отображенное изображение).
  start_level - значение для первого контура. Это значение можно задавать в процентах или в абсолютных значениях данных. Если задаются проценты, то сначала строится гистограмма, потом определяется процентный уровень. По умолчанию нижний контурный уровень - 70% по гистограмме изображения.
  constant - на это значение умножается значение нижнего контура. По умолчанию - 1.414.
  linear - если указан этот параметр, то константа добавляется к нижнему уровню и последующим.
  grid - рисуется координатная сетка.
  gridonly - рисуется только координатная сетка.
  Варианты синтаксиса команды:
  >pa image1.fits; contourovl - рисуются контуры поверх отображаемого изображения. Построение контуров идет в фоновом режиме, поэтому можно продолжить работу, через некоторое время появится контурный рисунок. Можно на изображение наложить контуры другого файла, что удобно при совмещении изображений одной области в разных диапазонах, при этом надо следить за соответствием координатных систем этих изображений.
  >co image2.fits 60% 200 linear - на принтере распечатается контурный рисунок изображения image2.fits, первый уровень построится для 60%, последующие будут проводиться добавлением 200 к предыдущему уровню.

Возможности командного языка

• SESSION HISTORY - запомнить последовательность команд в файле. Варианты синтаксиса команды:
  >sh - записывать выполняемые команды в файл session
  >sh session.1 - записывать выполняемые команды в файл session.1
  >sh session.1 create - удалить старый файл session.1 и создать новый
  ># R-image orion.fits - вставить комментарий в файл
• TAKE - выполнить последовательность команд из файла.
  Варианты синтаксиса команды:
  >ta mm.tak - выполнится последовательность команд из файла mm.tak.
  
• AL - создать/удалить алиас для длинной команды
  Варианты синтаксиса команды:
  >al s1 "2h45m23.8s 60d18m52s" - создать алиас s1 для координат
  >al - отобразит все имеющиеся алиасы
  >al s1 - удалит алиас s1.
  
• $ - специальный алиас для координат.
  Варианты синтаксиса команды:
  Пример последовательности команд при выполнении этой операции:
  >pick
  >da ci 10 $ - выбираем этой командой некоторую некоторую точку, чтобы не набирать эти же координаты в следующей команде,используем алиас $.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочный материал и более подробное описание пакета можно найти в руководстве пользователя "Skyview. User's guide. Edition 3.3".

СПИСОК КОМАНД