怎样用Java处理天文图像？FITS库数据分析

<dependency>
    <groupId>gov.nasa.gsfc.heasarc</groupId>
    <artifactId>nom.tam.fits</artifactId>
    <version>1.18.0</version> <!-- 检查最新版本 -->
</dependency>

import nom.tam.fits.Fits;
import nom.tam.fits.FitsException;
import nom.tam.fits.Header;
import nom.tam.fits.ImageData;
import nom.tam.util.ArrayDataInput;
import nom.tam.util.BufferedFile;

import java.io.IOException;

public class SimpleFitsReader {
    public static void main(String[] args) {
        String fitsFilePath = "path/to/your/astronomical_image.fits"; // 替换为你的FITS文件路径

        try (Fits f = new Fits(fitsFilePath)) {
            // 获取第一个HDU，通常是主图像数据
            // FITS文件可以有多个HDU，这里我们通常关注第一个或指定索引的图像HDU
            ImageData id = (ImageData) f.getHDU(0).getData();
            Object data = id.getData(); // 获取原始数据数组，类型取决于BITPIX

            // FITS数据可以是多种类型，如byte, short, int, float, double等
            // 这里我们假设是二维浮点数数组，这是天文图像常见的类型
            if (data instanceof float[][]) {
                float[][] pixels = (float[][]) data;
                int height = pixels.length;
                int width = (height > 0) ? pixels[0].length : 0;
                System.out.println("图像宽度: " + width + ", 图像高度: " + height);

                // 打印中心像素值，做个简单的验证
                if (width > 0 && height > 0) {
                    System.out.println("中心像素值: " + pixels[height / 2][width / 2]);
                }
            } else if (data instanceof int[][]) {
                int[][] pixels = (int[][]) data;
                System.out.println("图像宽度: " + pixels[0].length + ", 图像高度: " + pixels.length);
                // 进一步处理整数数据...
            }
            // ... 可以根据实际情况处理更多数据类型，如byte[][], short[][], double[][]

            // 读取头部信息
            Header header = f.getHDU(0).getHeader();
            String objectName = header.getStringValue("OBJECT");
            System.out.println("天体名称 (OBJECT): " + (objectName != null ? objectName : "未知"));

            // 你还可以读取其他重要的头部关键词，比如观测日期、曝光时间等
            String dateObs = header.getStringValue("DATE-OBS");
            double exposureTime = header.getDoubleValue("EXPTIME", 0.0); // 默认值0.0
            System.out.println("观测日期 (DATE-OBS): " + (dateObs != null ? dateObs : "N/A"));
            System.out.println("曝光时间 (EXPTIME): " + exposureTime + " 秒");

        } catch (FitsException | IOException e) {
            System.err.println("处理FITS文件时发生错误: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.WritableRaster;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import java.awt.BorderLayout;

// 假设你已经从FITS文件中读取到了 float[][] pixels
// 这是一个将FITS像素数据转换为BufferedImage的方法
public static BufferedImage convertFitsPixelsToBufferedImage(float[][] pixels) {
    if (pixels == null || pixels.length == 0 || pixels[0].length == 0) {
        return null;
    }

    int width = pixels[0].length;
    int height = pixels.length;
    // 创建一个灰度图像，或者根据需要创建RGB图像
    BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    WritableRaster raster = image.getRaster();

    // 简单线性归一化到0-255，用于显示
    // 找出像素数据的最小值和最大值
    float minVal = Float.MAX_VALUE;
    float maxVal = Float.MIN_VALUE;
    for (float[] row : pixels) {
        for (float val : row) {
            if (val < minVal) minVal = val;
            if (val > maxVal) maxVal = val;
        }
    }

    // 避免除以零
    float range = maxVal - minVal;
    if (range == 0) range = 1.0f; // 如果所有像素值都相同，避免除以零

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            float val = pixels[y][x];
            // 归一化到0-1，再乘以255
            int gray = (int) ((val - minVal) / range * 255);
            // 确保值在0-255范围内
            if (gray < 0) gray = 0;
            if (gray > 255) gray = 255;

            // 设置RGB值，这里简单地将灰度