Fråga:
Beräknar Sérsic-profilen för en galax från jpg-bilder
James King
2014-01-25 13:23:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag försöker beräkna Sérsic-profilen för olika galaxer från SDSS baserat på bilderna från webbplatsen för galaxzoo. Jag gör detta som en del av en kaggle-tävling om att använda maskininlärning för att förutsäga galaxmorfologi. Jag har ingen chans att få en hög rankning i den här tävlingen, så jag tvekar inte att be om hjälp.

Jag använde funktionen R contourLines för att identifiera isofoterna i galaxen och sedan passa ellipser till varje isofot. Detta verkade fungera bra, isofoterna passar nästan alltid bra av ellipserna och ellipserna är nästan koncentriska. Att sedan låta I vara pixelintensiteten för en isofot och R vara längden på den motsvarande ellipsens halvhuvudaxel, jag måste passa en ekvation av formen

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

Det enkla tillvägagångssättet verkade vara att ta loggen för båda sidor och använda OLS-regression, så jag passar en linjär modell i R av formuläret

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

De resulterande graferna visade en bra passform men de resulterande Sérsic-indexen n är nästan alltid mindre än en och aldrig så stora som två. Detta verkar inte stämma eftersom index på 4 eller högre verkar vanliga i min läsning. Jag kommer inte någonstans nära 4 för en bild av M87.

Eventuellt tar loggloggen ut saker för mycket och indexet svarar inte tillräckligt. Jag försökte använda nls för att arbeta med bara loggen men det flyttade inte indexen mycket.

Finns det någon standardprogramvara eller algoritm för att beräkna Sérsic-indexet från en bild? Finns det referensbilder som jag kan arbeta utifrån som låter mig kontrollera om min algoritm är rimlig? Eventuella rekommendationer om hur man går vidare är välkomna.

UPPDATERING: Jag har hittat programmen GALFIT och GIM2D som ser ut som de kan vara användbara. Någon annan programvara som ofta används för detta?

Bara för att vara säker; använder du den naturliga logaritmen på I och inte bas 10?
Ja, naturlig logg.
Så från vad jag har diskuterat med en kollega kallas ett sersiskt index på 4 en de Vaucouleurs-profil, som bäst beskriver stora elliptiska galaxer. Ett sersiskt index på 1 är en exponentiell profil som passar bäst i spiralgalaxer. Jag vet inte hur många du har passat hittills, men du behöver kanske inte få panik för att ha Sersic-index på 1. Det skulle vara bra att se en plot av dina "rekonstruerade" index.
tack, jag får en tomt nästa dag eller så. Jag planerar också att prova galfit, jag behöver bara hitta tiden.
Två svar:
Dieudonné
2014-01-25 17:17:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Finns det någon standardprogramvara eller algoritm för att beräkna Sérsic-indexet från en bild?

Jag tror inte att det är standard men Vika et al (2013 ) har använt en modifierad version av GALFIT för att extrahera Sérsic-profiler. REDIGERA> Men jag ser att du redan har hittat det ;-)

Finns det referensbilder som jag kan arbeta utifrån som låter mig kontrollera om min algoritm är rimlig?

Det finns referenser i litteraturen som ger bilder med Sérsic-profiler, men jag har inte kunnat hitta en databas som jag tror är det du letar efter.

Några rekommendationer för hur man fortsätt skulle vara välkommen.

För dina ändamål är det inte riktigt nödvändigt att beräkna Sérsic-index så att du kan jämföra det med litteratur. Om ditt Sérsic-index, som bara är en funktion för din klassificeringsalgoritm, är tillräckligt distinkt för att kunna skilja mellan olika morfologiska klasser än det är bra.

Jag föreställer mig att det kan vara svårt att beräkna tillförlitlig Sérsic index från bilderna från GalaxyZoo. De bilder jag minns är ofta galaxer med låg upplösning.

Så jag fortsätter med att beräkna ditt Sérsic-index för dina tränings- och testuppsättningar och se hur bra den här funktionen fungerar i en klassificeringsuppgift.

Mina uppskattningar av Sersic-profilen fungerar dåligt som prediktorer för galaixy morfologi, vilket är nyfiken sedan denna artikel http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?2008IAUS..245...59V&data_type=PDF_HIGH&wh = YES&type = PRINTER&filetype = .pdf antyder att Sersic index är mycket bra för att skilja mellan tidiga typer och sena typer. Ja bilderna har ganska låg upplösning. Jag får se vad jag kan få ut av GALFIT.
Peter Erwin
2015-06-05 16:45:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag misstänker att huvudproblemet är att JPEG-bilderna du arbetar med är redan log-skalade (eller skalas via någon annan funktion som en kvadratrot). Eftersom mitten av de flesta galaxer är storleksordningar ljusare i linjära termer än de yttre regionerna, representerar en JPEG-bild (som, kom ihåg, endast 8 bitar per färgkanal, och kan därför endast representera 256 ljusstyrka per kanal) skulle visa ett ljust centrum och inget utanför. Så din passform är faktiskt något som

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

Program som GALFIT och GIM2D (eller min egen Imfit -kod) är avsedda att passa 2D-gråskala, flytpunktsbilder med linjära intensiteter som är i FITS astronomiska bildformat. ( GIM2D kräver också programvarusystemet IRAF för att kunna köras.) De fungerar inte med JPEG-bilder.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...