Calcolo del profilo Sérsic di una galassia da immagini jpg

Sto cercando di calcolare il profilo Sérsic di varie galassie dall'SDSS sulla base delle immagini fornite dal sito dello zoo della galassia. Lo sto facendo come parte di una competizione di Kaggle sull'uso dell'apprendimento automatico per prevedere la morfologia della galassia. Non ho alcuna possibilità di ottenere un alto grado in questa competizione, quindi non esito a chiedere aiuto.

Ho usato la funzione R contourLines per identificare gli isofoti della galassia e quindi adattare le ellissi a ciascun isofoto. Questo sembra funzionare bene, gli isofoti sono quasi sempre ben adattati dalle ellissi e le ellissi sono quasi concentriche. Quindi, lasciando che Isia l'intensità dei pixel di un isofoto e Rsia la lunghezza dell'asse semi-maggiore dell'ellisse corrispondente, ho bisogno di adattare un'equazione della forma

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

L'approccio semplice sembrava essere quello di prendere il registro di entrambi i lati e utilizzare la regressione OLS, quindi ho inserito un modello lineare in R della forma

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

I grafici risultanti hanno mostrato una buona corrispondenza, ma gli indici Sérsic risultanti sono quasi sempre inferiori a uno e mai più grandi di due. Questo non sembra giusto poiché gli indici di 4 o superiore sembrano comuni nella mia lettura. Non riesco ad arrivare vicino a 4 per un'immagine di M87.

L'eventuale rimozione del registro di registro appiattisce troppo le cose e l'indice non è abbastanza reattivo. Ho provato a usare nls per lavorare solo con il registro ma non ha spostato molto gli indici.

Esiste un software o un algoritmo standard per calcolare l'indice Sérsic da un'immagine? Ci sono immagini di riferimento su cui posso lavorare che mi permettono di verificare se il mio algoritmo è ragionevole? Eventuali raccomandazioni su come procedere sarebbero benvenute.

AGGIORNAMENTO: ho trovato i programmi GALFIT e GIM2D che sembrano essere utili. Qualche altro software comunemente usato per questo?

Esiste un software o un algoritmo standard per calcolare l'indice Sérsic da un'immagine?

Non penso che sia standard, ma Vika et al (2013) hanno usato una versione modificata di GALFIT per estrarre i profili Sérsic. EDIT> Ma vedo che l'hai già trovato ;-)

Ci sono immagini di riferimento su cui posso lavorare che mi permettono di verificare se il mio algoritmo è ragionevole?

Ci sono riferimenti in letteratura che forniscono immagini con profili Sérsic, ma non sono stato in grado di trovare un database che penso sia quello che stai cercando.

Eventuali raccomandazioni su come procedere sarebbero benvenute.

Per i tuoi scopi non è davvero necessario calcolare l'indice Sérsic in modo da poterlo confrontare con la letteratura. Se il tuo indice Sérsic, che è solo una caratteristica del tuo algoritmo di classificazione, è abbastanza distintivo da essere in grado di distinguere tra classi morfologiche diverse da quella che va bene.

Immagino che potrebbe essere difficile calcolare indici Sérsic affidabili dalle immagini fornite da GalaxyZoo. Le immagini che ricordo sono spesso immagini di galassie a bassa risoluzione.

Quindi procederei calcolando il tuo indice Sérsic per i tuoi allenamenti e serie di test e vedere quanto questa funzione si comporta in un compito di classificazione.

Sospetto che il problema principale sia che le immagini JPEG con cui stai lavorando siano già ridimensionate in scala di registro (o ridimensionate tramite un'altra funzione come una radice quadrata). Poiché i centri della maggior parte delle galassie sono ordini di grandezza più luminosi in termini lineari rispetto alle regioni esterne, un'immagine JPEG (che, ricordiamo, ha solo 8 bit per canale di colore, e quindi può rappresentare solo 256 livelli di luminosità per canale) che rappresenta la luminosità lineare mostrerebbe un centro luminoso e niente al di fuori. Quindi la tua vestibilità è effettivamente qualcosa di simile

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

Programmi come GALFITe GIM2D(o il mio Imfitcodice) sono concepiti per adattarsi a immagini in scala di grigi 2D, a virgola mobile con intensità lineari che sono nel formato di immagine astronomica FITS. ( GIM2Drichiede anche il IRAFsistema software per funzionare.) Non funzioneranno con le immagini JPEG.