本文關(guān)鍵詞：方向可控濾波在地震隨機(jī)噪聲壓制中的應(yīng)用

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【摘要】：地震勘探是探測(cè)地下巖層性質(zhì)和形態(tài)的主要方法之一,廣泛應(yīng)用于鉆探前勘測(cè)油、氣和固體資源以及地質(zhì)地殼等研究。然而受環(huán)境影響,在野外采集地震資料的過(guò)程中,與地下結(jié)構(gòu)和巖性有關(guān)的有用信息往往會(huì)受到各種噪聲的干擾,嚴(yán)重降低地震資料的信噪比,不利于對(duì)地震記錄的分析解釋。因此,能夠較好地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓制噪聲處理,去除干擾,提取有用信息,以此來(lái)提升信噪比和分辨率,將有助于對(duì)地質(zhì)屬性進(jìn)行精細(xì)地研究,從而更詳細(xì)了解地質(zhì)構(gòu)造,確定資源分布位置。依據(jù)噪聲在地震剖面上表現(xiàn)的特征,噪聲被分為規(guī)則噪聲和隨機(jī)噪聲。其中規(guī)則噪聲的頻率和視速度固定,能夠較好濾除。而隨機(jī)噪聲因其在地震記錄上為雜亂無(wú)章的震動(dòng),頻譜分布范圍及其廣,且傳播方向又不確定,所以難以去除。如何有效的壓制隨機(jī)噪聲已成為地震記錄處理過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),本文從反向思維入手,不直接對(duì)隨機(jī)噪聲進(jìn)行處理,而是根據(jù)有效信號(hào)在時(shí)空域的方向性,通過(guò)方向可控濾波去除噪聲。方向可控濾波器(Steerable Filters)自提出以來(lái)一直是圖像領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其基本定義是任意方向的濾波器可由有限個(gè)固定方向的基濾波器線性組合得到,且線性系數(shù)只與方向參數(shù)有關(guān)。從定義可以看出,方向可控濾波器在方向是連續(xù)的,知道一組基濾波器濾波器結(jié)果就可以無(wú)需離散插值地計(jì)算出任意方向?yàn)V波結(jié)果。這樣方向可控濾波器便具有高方向分辨率、低計(jì)算量等優(yōu)點(diǎn),使其在特征檢測(cè)識(shí)別方面有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)地震記錄中有效信號(hào)與隨機(jī)噪聲的方向性差異引起的兩者在方向維度上局部數(shù)字特征表征不同,本文利用方向可控濾波器的高方向分辨率,構(gòu)建“時(shí)間-空間-方向”三維數(shù)據(jù),在方向維度上進(jìn)行閾值處理達(dá)到壓制隨機(jī)噪聲的效果。針對(duì)同相軸的特性,我們對(duì)傳統(tǒng)方向可控濾波核(哈密特高斯核函數(shù))進(jìn)行改進(jìn),引入一個(gè)拉伸系數(shù),構(gòu)成拉伸哈密特高斯核函數(shù),通過(guò)引入新的核函數(shù),濾波時(shí)沿著同相軸進(jìn)行濾波,能夠較好地保持同相軸信息的前提下壓制噪聲。然而拉伸哈密特高斯核函數(shù)不滿足方向可控濾波器的約束,對(duì)此,我們采用近似擬合方法,設(shè)計(jì)出拉伸哈密特高斯方向可控濾波器。文中從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)濾波核的選擇進(jìn)行分析。為驗(yàn)證本文提出的方法的可行性,我們首先進(jìn)行模擬地震信號(hào)的處理。通過(guò)與傳統(tǒng)多方向分辨率方法中的小波方法和Curvelet方法的去噪結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,表明本文方法既能較好地保持同相軸信息,又能有效地壓制隨機(jī)噪聲。然后將本文方法應(yīng)用于實(shí)際地震資料處理,實(shí)驗(yàn)證明,經(jīng)過(guò)處理后,同相軸信息更加清晰且連續(xù),隨機(jī)噪聲一定程度也被壓制了。理論與實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了本文方法的可行性及有效性。
【關(guān)鍵詞】：地震勘探 方向可控濾波 隨機(jī)噪聲壓制 拉伸哈密特高斯核函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 地震資料去噪的研究意義和現(xiàn)狀10-14
• 1.1.1 地震資料去噪的研究意義10-11
• 1.1.2 地震噪聲的分類11-12
• 1.1.3 地震資料去噪的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2 方向可控濾波器的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文工作及全文安排15-18
• 第2章 方向可控濾波器的基本理論18-30
• 2.1 可控性定義18-20
• 2.2 方向可控濾波器的基本定理20-26
• 2.2.1 插值函數(shù)定理21-22
• 2.2.2 基濾波器個(gè)數(shù)定理22-25
• 2.2.3 方向可控函數(shù)的一般形式25-26
• 2.3 濾波核的選擇26-29
• 2.4 總結(jié)29-30
• 第3章 EHGFs方向可控濾波器的設(shè)計(jì)30-38
• 3.1 EHGFs的基本定義及理論分析30-31
• 3.2 EHGFs方向可控濾波器的設(shè)計(jì)31-37
• 3.2.1 基本設(shè)計(jì)思想31-33
• 3.2.2 設(shè)計(jì)過(guò)程33-37
• 3.3 總結(jié)37-38
• 第4章 方向可控濾波在地震隨機(jī)噪聲壓制中的應(yīng)用38-52
• 4.1 算法思想及實(shí)驗(yàn)步驟介紹38-42
• 4.1.1 算法基本思想38-41
• 4.1.2 算法步驟與實(shí)驗(yàn)安排41-42
• 4.2 模擬地震信號(hào)的仿真實(shí)驗(yàn)42-47
• 4.3 實(shí)際地震資料處理47-49
• 4.4 總結(jié)49-52
• 第5章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 作者簡(jiǎn)介60-61
• 致謝61

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本文編號(hào)：827755