[发明专利]一种频率域自适应非线性地震成像滤波方法

摘要

一种频率域自适应非线性地震成像滤波方法，本发明首先输入地震数据，进行频率振幅谱计算分析，利用小波基对原始的地震数据进行小波变换尺度分量分解，得到地震数据不同尺度分量，根据尺度与频率的对应关系，进行地震数据的频率域变换，对小波变换后的频率域地震数据进行单一频率分量地震数据提取，然后对噪声主要分布的单一频率分量地震数据进行进行改进后的自适应非线性扩散方程的边缘函数求取,最后将各个频率分量数据能够达到信噪比最大化要求，对多次自适应非线性扩散滤波的迭代过程进行信噪比质量监控,从而确定滤波的最优迭代次数，对经过多次迭代滤波后的各个频率分量地震数据，进行小波重构合成，得到最终成像滤波后的地震数据。

主权项

一种频率域自适应非线性地震成像滤波方法，其特征是包括以下步骤：步骤一：输入地震数据，进行频率振幅谱计算分析，确定地震数据有效信号与噪声的分布频率段；步骤二：利用小波基对原始的地震数据进行小波变换尺度分量分解，得到地震数据不同尺度分量；步骤三：根据尺度与频率的对应关系，进行地震数据的频率域变换，小波变换尺度与频率的关系为：fa,b＝(f0/a)×Ts        (式1)式(1)中，f0为中心频率，Ts为采样间隔，a为小波尺度；步骤四：对小波变换后的频率域地震数据进行单一频率分量地震数据提取；步骤五：对噪声主要分布的单一频率分量地震数据进行进行改进后的自适应非线性扩散方程的边缘函数求取，如下式(2)：其中，取正则化函数的选取对图像边缘的恢复质量至关重要，则取具有保边特性的形式，即式(3)：式中u为输入的演化地震图像；div为散度算子；为地震图像梯度；B为边缘强度函数；为正则化函数；λ为正则化因子；步骤六：利用加性算子分裂方法对单一频率地震数据进行非线性扩散滤波,其滤波迭代格式如下：式中，而其中非线性扩散滤波器的实现算法如下：(1)初始化u，B；(2)k＝1(3)重复；(4)固定Bk，利用式(4)计算uk+1；(5)固定uk+1，利用式(5)计算Bk+1；(6)直到u、B收敛；(7)k＝k+1步骤七：为满足地震数据经过多次迭代滤波后，各个频率分量数据能够达到信噪比最大化要求，对多次自适应非线性扩散滤波的迭代过程进行信噪比质量监控,确定滤波的最优迭代次数，其信噪比监控公式如下：上式(7)中，N、M是地震数据(行和列数)；xmax、xmin分别是地震数据的振幅最大和最小值，xij、yij分别是未降质和降质的地震数据；步骤八：对经过多次迭代滤波后的各个频率分量地震数据，进行小波重构合成，得到最终成像滤波后的地震数据。