1. Общие замечания.
Для работы применен пакет Panel (конструктор панелей управления системой MIDAS), разработанный сотрудником лаборатории информатики Шергиным В.С.Описание команд панелей и подпанелей, используемых в данной работе, даны в Приложении_1. Все команды также могут быть вызваны обычным образом.
Дополнительные команды (.prg-файлы) подробно описаны в Приложении_2.
2. Начало работы.
.inmidasВход в систему с определением некоторых команд, загрузкой пакетов Echelle, Panel, выводом основной рабочей панели Commands, т.е. все действия, определенные в login.prg.
Изображения, полученные в одну ночь, удобно обрабатывать в отдельном
каталоге. Эшелле-сету присвоить имя - lNNN, где
NNN - номер ночи. Его лучше сразу же ввести в поле кнопки
SESS на основной рабочей панели. Параметры и некоторые результаты
обработки именованного сета можно сохранить для повторного использования.
С помощью подпанели Display создается дисплей-окно удобного размера и устанавливается цвет (lut=real).
Для работы с изображениями используется подпанель Image.
Подготовка изображений, полученных при наблюдении с системой LIMA (в формате ".fts", ".fts.gz"), выполняется командой
Подготовка изображений, полученных при наблюдении с системой MIDAS (в формате ".bdf", ".bdf.gz"), выполняется командой
На выходе обеих команд имеем файл-изображение с именем lnn.bdf, где nn - порядковый номер файла в данном сете (наблюдательная ночь).
Таким образом разворачиваются все файлы данной ночи.
Темновые (dark) изображения усредняются командой
Все кадры должны быть сняты с равной экспозицией.
Этой процедурой можно обрабатывать и изображения объектов, если они
не смещены. При этом, особенно если их число не менее 3-х, они достаточно
эффективно чистятся от космических частиц. Сильное смещение можно
обнаружить визуально, используя команду BLINK/CHAN.
Далее среднее темновое dav.bdf должно быть вычтено изо всех изображений, включая калибровочную лампу (Th+Ar). Для этого удобно воспользоваться командой
На выходе файл с именем lnnd.bdf.
3. Построение маски для определения положения порядков.
Если есть необходимость работать с частью изображения - с помощью GET/CUR определяются границы по оси Y (ymin,ymax).Параметры этой процедуры можно задавать либо через подпанель Set_Ech --> @@_SET/set_1, либо командой
SET/ECHELLE [SCAN=ymin,ymax] [NBORDI=число-порядков] ORDREF=имя-файла ...
Стандартная процедура построения маски - define/hough (кнопка DEF_H).
Результат этого действия записан в файлах order.tbl (координаты центра порядков, некоторые параметры данной сессии) и back.tbl (координаты центрального положения между порядками).
На некоторых изображениях эта процедура может вызвать трудности, бороться с которыми можно либо подбором параметров, либо уменьшая рабочую область и, соответственно, число определяемых порядков. Кроме того, можно взять маску, построенную по другому изображению, при необходимости линейно сдвинув ее командой sh_ord.
Иногда приходится искать более экзотические способы.
4. Отождествление.
Как и любая другая, процедура начинается с задания параметров. Делается это командой
SET/ECHELLE wlc= lincat= slit= ... ,
либо через подпанели Set_Ech --> @@_SET/set_5 и @@_SET/set_6, в которых поля заполнены заданными на данный момент значениями.
Основной (минимальный) набор параметров:
Все шаги отождествления включены в два командных файла: nectwice.prg и suntwice.prg, записанных в область стандартных эшелле-команд. Кнопки вызова TWICE и STWICE (расположены на основной рабочей панели Commands) запускают выполнение команд @s nectwice и @s suntwice соответственно. Чтобы оптимально подобрать параметры - все части (и подчасти) процедуры включены в интерактивные циклы с возможностью их определять и переопределять.
Первый шаг - поиск спектральных линий. Чтобы выбралось оптимальное число линий на порядок, подобираются параметры поиска (ширина, порог).
Следующий шаг - выбор метода первого отождествления (PAIR/ANGLE) и привязка к нескольким известным линиям. Для метода PAIR (порядки пересекаются) это должны быть пары линий в соседних порядках, для ANGLE - несколько отдельных линий (не менее четырех) равномерно распределенных по всему изображению. Ниже приведены примеры выбора линий для спектрографов PFES и LINX:
Далее происходит собственно отождествление, результат каждой итерации выводится на изображение. Окончательный результат - идентифицированные линии, дисперсионные коэффициенты и т.п. - записан в таблице line.tbl, точность отражена в двух графиках - разностей положения расчетных и реальных линий и размера пиксела в ангстремах на каждый порядок:
Повторное отождествление (метод GUESS) уточняет предыдущее. Процедура выполняется в цикле чтобы было удобно варьировать параметры, т.е. попробовать разные степени полинома (DC=3/4), различную точность выбора линий для расчета дисперсионных коэффициентов (TOL). Хороший результат дает применение здесь более полного каталога стандартных линий, а именно, для LYNX сначала применить thar100.tbl, затем - thar.tbl, для PFES - thar50.tbl и thar100.tbl соответственно.
Окончательный результат - маска (order.tbl, back.tbl), отождествление (line.tbl) и все параметры данного сета сохраняются в файлах <guess>ORDE.tbl, <guess>LINE.tbl, <guess>back.tbl (здесь guess = lNNN, см. выше).
Для более точного отождествления по спектру неба в процедуре предлагается
дополнительный интерактивный цикл построения континуума и нормирования
каждого спектрального порядка. Подробное описание этого шага см. в
разделе 6 - "Дополнительные процедуры".
Перед отождествлением запустить с основной рабочей панели
(кнопка SET_C) команду, устанавливающую удобный размер курсора.
Команда e_thar (кнопка THAR на подпанели Echelle_Procedure). выделяет спектры из изображения Th+Ar в форматах MIDAS (файл sNNNnn.bdf) и DECH20 (файлы sNNNnn.100, sNNNnn.fds, sNNNnn.dis).
Правильность отождествления можно проверить командой интерактивного просмотра e_ident (кнопка IDENT на подпанели Echelle_Procedure).
5. Работа с изображениями объектов.
Задать параметр NIGHT - порядковый номер файла в наблюдательной ночи (nn). Его можно ввести в поле кнопки NN на основной рабочей панели Commands.
Клавиша RED_IMA (там же) вызывает общую команду redima p5=nn, составленную из нескольких отдельных частей:
Вызов процедуры очистки от космических частиц (FILTER/ECHELLE) - по запросу.
Возможность переопределить маску по "чистому" изображению - по запросу.
Изображение, полученное на зтом этапе, имеет имя lnndc.bdf.
Для некоторых изображений приходится более тщательно подбирать степени
полиномов, сплайна, а также параметры bkgrad (радиус действия
сплайна между порядками вдоль осей X,Y), bkgstep
(шаг выбора точек по оси X).
Чтобы наиболее эффективно использовать полученную информацию, порядки выделяются с переменной высотой щели. Интерактивная процедура @@_ords предлагает выбрать вертикальный срез в центральной части изображения и выводит его в первое графическое окно, помечая первый и последний порядки (рис 1.). Далее управление попеременно передается из одного графического окна в другое. Выбранные (курсором) небольшие участки из первого окна перевыводятся с увеличением во втором, где через две отмеченные (также курсором) точки проводится секущая. По пересечениям этой линии слева и справа от центрального положения порядка (значения маски) определяется предварительная высота щели. Процесс интерактивен, позволяет сглаживать срез и переопределять выделенные участки и высоты, в случаях затруднения (слабые объекты с низким отношением сигнал/шум) принимается минимальное значение в 8 пикселов. При выходе из цикла полученные значения обрабатываются командой convert/tab (рис 3.) и в дальнейшем используются для выделения порядков процедурой @@_e_ex2. Полученный спектр каждого эшелле-порядка выводится в первом окне.
 |
 |
| Рис 1. | Рис 2. |
|---|---|
| |
| Рис 3. | |
В результате работы этой программы имеем "чистое" изображение - lnndc.bdf, "порезанное" - eNNNnn.bdf (пространство пиксель-порядок), sNNNnn.bdf - спектр в формате DECH20.
Далее работа со спектрами проводится в системе DECH20.
6. Дополнительные процедуры.
- @@_e_add -
- сложение спектров с различным отождествлением (возможно полученных в разные даты). На входе - два спектра в специальном табличном формате - интенсивность и длина волны для каждого пикселя каждого порядка, созданных командой @@_e_tab. Второй спектр интерполируется (приводится к первому), их общая часть суммируется (возможно применение весов). На выходе - спектр в форматах системы DECH20 (файл.100, файл.fds) и такая же таблица. Работать с ней можно используя команды подпанели Graphic, задавая вид спектра TE.
- @@_e_cont -
- Построение континуума для эшелле-спектров. Эта программа построена на основе подобной из контекста Spec, интерактивна, позволяет тщательно обрабатывать не только отрезки эшелле-порядков, но и сами порядки. Все запросы снабжены достаточными комментариями. Параметры соответствуют команде CONTIN/SPEC.