裁剪适合文件后坐标不保存

Question

考虑以下代码（下载 test.fits）：

from astropy.io import fits
from photutils.utils import cutout_footprint

# Read fits file.
hdulist = fits.open('test.fits')
hdu_data = hdulist[0].data
hdulist.close()

# Some center and box to crop
xc, yc, xbox, ybox = 267., 280., 50., 100.
# Crop image.
hdu_crop = cutout_footprint(hdu_data, (xc, yc), (ybox, xbox))[0]
# Add comment to header
prihdr = hdulist[0].header
prihdr['COMMENT'] = "= Cropped fits file")
# Write cropped frame to new fits file.
fits.writeto('crop.fits', hdu_crop, prihdr)

原始（左）和裁剪（右）图像如下所示：

画面中央的星星的 (ra, dec) equatorial coordinates 是：

Original frame: 12:10:32  +39:24:17
Cropped frame:  12:12:07  +39:06:50

为什么裁剪框的坐标不一样？

这是解决此问题的两种方法，使用两种不同的方法。

from astropy.io import fits
from photutils.utils import cutout_footprint
from astropy.wcs import WCS
from astropy.nddata.utils import Cutout2D
import datetime

# Read fits file.
hdulist = fits.open('test.fits')
hdu = hdulist[0].data
# Header
hdr = hdulist[0].header
hdulist.close()

# Some center and box to crop
xc, yc, xbox, ybox = 267., 280., 50., 100.

# First method using cutout_footprint
# Crop image.
hdu_crop = cutout_footprint(hdu, (xc, yc), (ybox, xbox))[0]
# Read original WCS
wcs = WCS(hdr)
# Cropped WCS
wcs_cropped = wcs[yc - ybox // 2:yc + ybox // 2, xc - xbox // 2:xc + xbox // 2]
# Update WCS in header
hdr.update(wcs_cropped.to_header())
# Add comment to header
hdr['COMMENT'] = "= Cropped fits file ({}).".format(datetime.date.today())
# Write cropped frame to new fits file.
fits.writeto('crop.fits', hdu_crop, hdr)

# Second method using Cutout2D
# Crop image
hdu_crop = Cutout2D(hdu, (xc, yc), (xbox, ybox), wcs=WCS(hdr))
# Cropped WCS
wcs_cropped = hdu_crop.wcs
# Update WCS in header
hdr.update(wcs_cropped.to_header())
# Add comment to header
hdr['COMMENT'] = "= Cropped fits file ({}).".format(datetime.date.today())
# Write cropped frame to new fits file.
fits.writeto('crop.fits', hdu_crop.data, hdr)

Answer 1

坐标发生了变化，因为您对图像进行了切片，但并未更改 WCS 信息（尤其是参考像素值）。

一种方法是使用 astropy.WCS:

from astropy.wcs import WCS
wcs = WCS(hdulist[0].header)
wcs_cropped = wcs[280-50 : 280+50 , 267-25 : 267+25]

然后将更新后的 wcs 复制到您的页眉中：

prihdr.update(wcs_cropped.to_header())

保存文件之前。

我不确定 cutout_footprint 做了什么，所以您可能需要在创建 wcs_cropped 时更改切片索引。

astropy.nddata 中有一个名为 Cutout2D 的便利功能，它默认更新 WCS。

Answer 2

photutils.utils.cutout_footprint只切掉像素，不更新用于像素坐标和世界坐标转换的WCS

改用astropy.nddata.utils.Cutout2D。

Answer 3

另一个答案，因为它需要一个额外的包：ccdproc especially the class CCDData，它基于 astropy.nddata.NDData:

它简化了文件的读取：

from ccdproc import CCDData
ccd = CCDData.read(filename, unit='erg/cm**2/s/AA')

必须指定单位，因为 header 单位与 astropy.units 模块不兼容。

关于 CCDData 的重要一点是您（大部分）不需要照顾 units、wcs、header 和 masks，它们被保存为属性，最基本的操作相应地保存（和更新）它们。例如切片：

xc, yc, xbox, ybox = 267., 280., 50., 100.
ccd_cropped = ccd[int(yc - ybox // 2) : int(yc + ybox // 2), 
                  int(xc - xbox // 2) : int(xc + xbox // 2)]

这个切片ccd_cropped已经更新了WCS信息，所以你可以简单地继续处理它（就像再次保存它一样）：

ccd_cropped.write('cropped.fits')

而且它应该有正确更新的坐标。切片部分实际上也可以使用 astropy.nddata.NDDataRef，只有 read 和 write 部分在 ccdproc.CCDData

中明确实现

裁剪适合文件后坐标不保存

Coordinates are not conserved after cropping fits file

python

astronomy

astropy

photutils