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    重庆时时彩可以刷钱吗: 用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510132019.6

    申请日:

    2015.03.24

    公开号:

    CN104714251A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01V 1/28申请日:20150324|||公开
    IPC分类号: G01V1/28 主分类号: G01V1/28
    申请人: 西安交通大学
    发明人: 高静怀; 赵静
    地址: 710049陕西省西安市咸宁西路28号
    优先权:
    专利代理机构: 西安通大专利代理有限责任公司61200 代理人: 李宏德
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510132019.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.01|||2015.07.15|||2015.06.17

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,包括如下步骤,1.将叠前CSP数据用小波变换得到信号的解析部分;2.根据步骤1得到的解析部分得到信号的瞬时振幅;3.在瞬时振幅的剖面上进行局部线性Radon变换,拾取瞬时振幅的峰值振幅,得到倾斜叠加峰值振幅剖面;4.基于倾斜叠加峰值振幅剖面得到边缘检测剖面,用于在边缘检测剖面上拾取同相轴及走时。在瞬时振幅剖面上进行倾斜叠加变换,因为瞬时振幅剖面相较原始地震记录更加圆滑,包含更多的低频分量,且可滤除部分高频毛刺噪声,而二者的同相轴位置相同。有效压制了噪声,克服了现有方法难以在大偏移距内拾取连续同相轴的困难,且操作方便,实现了同相轴自动拾取。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,包括如下步骤,
    步骤1,将叠前CSP数据用小波变换得到信号的解析部分;
    步骤2,根据步骤1得到的解析部分得到信号的瞬时振幅;
    步骤3,在瞬时振幅的剖面上进行局部线性Radon变换,拾取瞬时振幅的峰值振幅,得到倾斜叠加峰值振幅剖面;
    步骤4,基于倾斜叠加峰值振幅剖面得到边缘检测剖面,用于在边缘检测剖面上拾取同相轴及走时。

    2.  根据权利要求1所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,步骤1中,将叠前CSP数据s(t)用小波变换得到信号的解析部分H[s(t)]如下,
    H[s(t)]=Im[∫-S(b,a)a-1da/∫0g^R(ω)ω-1];]]>
    其中,S(b,a)是地震道集数据的小波变换,为小波函数g(t)的Fourier变换的实部,a为尺度因子,b为平移因子。

    3.  根据权利要求2所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,s(t)关于g(t)的小波变换定义为:
    S(b,a)=1a∫-+s(t)g‾(t-ba)dt;]]>
    式中,t,b∈R,a>0;g(t)∈L1(R,dt)∩L2(R,dt),是g(t)的复共轭。

    4.  根据权利要求1所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,步骤2中,所述的瞬时振幅如下,
    A(t)=|s(t)+i·H[s(t)]|;
    其中,H[s(t)]为用小波变换计算的信号的解析部分,A(t)为瞬时振幅的模,s(t)为叠前CSP数据。

    5.  根据权利要求1所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,步骤3中所述的局部线性Radon变换方法具体步骤如下,
    步骤3.1,在瞬时振幅剖面上选定参考道;
    步骤3.2,对于参考道上的某个时间截距τj,将参考道附近的几道沿np个具有不同斜率pj(j=1,2,…,np)的直线进行叠加,斜率以Δp为间隔采样;
    步骤3.3,计算该时间截距处瞬时振幅沿不同方向叠加的和,将该叠加值记录在τ-p坐标轴相应的位置(τj,pj)上,当选取的叠加斜率与同相轴的斜率接近或相等时,t-x域中的记录沿该直线的叠加值最大;
    步骤3.4,将最大叠加值的平均值放置在t-x域中的对应位置(τj,xm)上,能够构造一个超道集以增加信噪比,称该剖面为倾斜叠加峰值振幅剖面,对应于最大叠加值的斜率同样放置在t-x域的对应位置上,构成射线梯度剖面;其中,t为时间,x为距离域。

    6.  根据权利要求1所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,步骤3中,Radon变换频率域的离散形式为:
    M(f,p)=Σm=1nxA^(f,xm)ej2πfpxm]]>
    式中,M(f,p)=∫m(τ,p)e-j2πfτdτ,为瞬时振幅A(t,xm)的傅里叶变换,xm为参考道,m(τ,p)是时间域的Radon变换。

    7.  根据权利要求1所述的用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,其特征在于,步骤4中得到的边缘检测剖面由仿真软件Matlab中的edge函数利用canny微分算子得到。

    说明书

    说明书用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法
    技术领域
    本发明涉及地震勘探技术领域,具体为一种用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法。
    背景技术
    走时是衰减和速度层析成像的重要参数之一,我们需要拾取每个同相轴不同偏移距处反射波的走时,包括大偏移距处的同相轴??梢钥闯?,走时拾取的前提是同相轴拾取,同相轴拾取也是地震解释的重要步骤之一。但由于噪声的影响,大偏移距处道集的信噪比低,拾取连续同相轴比较困难。为了拾取正确的反射波走时,我们需要在大偏移距范围内拾取连续同相轴,以便从记录上读取对应射线的走时。同相轴在地震数据解释中起重要作用。现有的同相轴拾取方法有人工拾取方法及自动拾取方法等,人工拾取方法计算速度慢、精度低,且受到主观因素的影响;自动拾取方法有互相关法、模式识别法、神经网络法等,这些方法很难拾取连续同相轴,且抗噪性差。
    发明内容
    针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种信号的信噪比高,边缘清晰准确,完整度及连续性好的,用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法。
    本发明是通过以下技术方案来实现:
    本发明用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,包括如下步骤,
    步骤1,将叠前CSP数据用小波变换得到信号的解析部分;
    步骤2,根据步骤1得到的解析部分得到信号的瞬时振幅;
    步骤3,在瞬时振幅的剖面上进行局部线性Radon变换,拾取瞬时振幅的峰值振幅,得到倾斜叠加峰值振幅剖面;
    步骤4,基于倾斜叠加峰值振幅剖面得到边缘检测剖面,用于在边缘检测剖面上拾取同相轴及走时。
    优选的,步骤1中,将叠前CSP数据s(t)用小波变换得到信号的解析部分H[s(t)]如下,
    H[s(t)]=Im[∫-S(b,a)a-1da/∫0g^R(ω)ω-1];]]>
    其中,S(b,a)是地震道集数据的小波变换,为小波函数g(t)的Fourier变换的实部,a为尺度因子,b为平移因子。
    进一步,s(t)关于g(t)的小波变换定义为:
    S(b,a)=1a∫-+s(t)g‾(t-ba)dt;]]>
    式中,t,b∈R,a>0;g(t)∈L1(R,dt)∩L2(R,dt),是g(t)的复共轭。
    优选的,步骤2中,所述的瞬时振幅如下,
    A(t)=|s(t)+i·H[s(t)]|;
    其中,H[s(t)]为用小波变换计算的信号的解析部分,A(t)为瞬时振幅的模,s(t)为叠前CSP数据。
    优选的,步骤3中所述的局部线性Radon变换方法具体步骤如下,
    步骤3.1,在瞬时振幅剖面上选定参考道;
    步骤3.2,对于参考道上的某个时间截距τj,将参考道附近的几道沿np个具有不同斜率pj(j=1,2,…,np)的直线进行叠加,斜率以Δp为间隔采样;
    步骤3.3,计算该时间截距处瞬时振幅沿不同方向叠加的和,将该叠加值记录在τ-p坐标轴相应的位置(τj,pj)上,当选取的叠加斜率与同相轴的斜率接近或相等时,t-x域中的记录沿该直线的叠加值最大;
    步骤3.4,将最大叠加值的平均值放置在t-x域中的对应位置(τj,xm)上,能够构造一个超道集以增加信噪比,称该剖面为倾斜叠加峰值振幅剖面,对 应于最大叠加值的斜率同样放置在t-x域的对应位置上,构成射线梯度剖面;其中,t为时间,x为距离域。
    优选的,步骤3中,Radon变换频率域的离散形式为:
    M(f,p)=Σm=1nxA^(f,xm)ej2πfpxm]]>
    式中,M(f,p)=∫m(τ,p)e-j2πfτdτ,为瞬时振幅A(t,xm)的傅里叶变换,xm为参考道,m(τ,p)是时间域的Radon变换。
    优选的,步骤4中得到的边缘检测剖面由仿真软件Matlab中的edge函数利用canny微分算子得到。与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
    本发明通过小波变换、Radon变换以及构造超道集途径提高了信号的信噪比,实现了同相轴的自动拾取。倾斜叠加变换即Radon变换,其作用类似滤波器,可以压制噪声。我们在瞬时振幅剖面上进行倾斜叠加变换,因为瞬时振幅剖面相较原始地震记录更加圆滑,包含更多的低频分量,且可滤除部分高频毛刺噪声,而二者的同相轴位置相同。有效压制了噪声,克服了现有方法难以在大偏移距内拾取连续同相轴的困难,且操作方便,实现了同相轴自动拾取。
    进一步的,该边缘检测剖面由Matlab中的edge函数利用canny微分算子得到,用该算子提取的边缘清晰且精确,完整度及连接性较好,从边缘检测剖面上可拾取局部连续同相轴及对应的走时。
    附图说明
    图1本发明实例中所述的Radon变换示意图。
    图2a本发明实例中所述的实际CSP道集。
    图2b本发明实例中所述实际CSP道集的瞬时振幅剖面。
    图3a本发明实例中所述的倾斜叠加峰值振幅剖面。
    图3b本发明实例中所述倾斜叠加峰值振幅剖面的边缘检测剖面。
    图4本发明实例中所述的同相轴拾取流程图。
    具体实施方式
    下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
    本发明用于同相轴自动拾取的倾斜叠加峰值振幅处边缘检测法,如图4所示,其包括以下步骤:
    (1)、用小波变换计算得到信号的解析部分,其中叠前CSP数据作为原始信号;
    (2)、根据解析部分计算得到信号的瞬时振幅:
    A(t)=|s(t)+i·H[s(t)]|       (1)
    其中,H[s(t)]=Im[∫-S(b,a)a-1da/∫0g^R(ω)ω-1]]]>为用小波变换计算的信号的解析部分,A(t)为瞬时振幅的模,s(t)为叠前CSP数据。
    (3)、在瞬时振幅剖面上计算局部线性Radon变换,拾取瞬时振幅的峰值振幅,得到倾斜叠加峰值振幅剖面。
    其中,局部Radon变换即倾斜叠加,又称为τ-p变换,其频率域的离散形式为:
    M(f,p)=Σm=1nxA^(f,xm)ej2πfpxm---(2)]]>
    式中,M(f,p)=∫m(τ,p)e-j2πfτdτ,为瞬时振幅A(t,xm)的傅里叶变换,xm为参考道,m(τ,p)是时间域的Radon变换。
    (4)、基于倾斜叠加峰值振幅剖面计算边缘检测剖面,用于在边缘检测剖面上拾取同相轴及走时。该边缘检测剖面由Matlab中的edge函数利用canny微分算子得到,可以看出,用该算子提取的边缘清晰且精确,完整度 及连接性较好,从边缘检测剖面上可拾取局部连续同相轴及对应的走时。该同相轴拾取方法有效压制了噪声,克服了现有方法难以在大偏移距内拾取连续同相轴的困难,且操作方便,实现了同相轴自动拾取。
    具体步骤如图4所示。
    瞬时振幅的计算公式如下:
    A(t)=|s(t)+i·H[s(t)]|           (1)
    其中,H[s(t)]=Im[∫-S(b,a)a-1da/∫0g^R(ω)ω-1]]]>为用小波变换计算的信号的解析部分,A(t)为瞬时振幅的模,s(t)为叠前CSP数据,S(b,a)是地震道集数据的小波变换,也就是CSP数据的小波变换,为小波函数g(t)的Fourier变换的实部,a为尺度因子,b为平移因子,s(t)关于g(t)的小波变换定义为:
    S(b,a)=1a∫-+s(t)g‾(t-ba)dt---(2)]]>
    式中,t,b∈R,a>0;g(t)∈L1(R,dt)∩L2(R,dt),是g(t)的复共轭。以实际数据为例,图2a为某油田的共炮点道集(CSP),图2b为对应于共炮点道集的瞬时振幅剖面。该共炮点道集共595道,最小偏移距为90m,相邻检波器之间的距离是10m。共炮点道集是同一炮激发、不同检波器接收的地震道的集合。从瞬时振幅剖面上可以看出,其信噪比优于原始剖面,且同相轴位置对应于原始剖面的同相轴位置。
    倾斜叠加即局部Radon变换。本发明利用局部线性Radon变换求取射线参数。线性Radon变换的积分路径是线性的,又称为τ-p变换,其频率域的离散形式为:
    M(f,p)=Σm=1nxA^(f,xm)ej2πfpxm---(3)]]>
    式中,M(f,p)=∫m(τ,p)e-j2πfτdτ,为瞬时振幅A(t,xm)的傅里叶变换,xm为参考道,m(τ,p)是时间域的Radon变换。局部线性Radon变换的计算过程如图1所示:在瞬时振幅剖面上选定参考道,对于参考道上的某个时间截距τj,将参考道附近的几道沿np个具有不同斜率pj(j=1,2,…,np)的直线(斜率以Δp为间隔采样)进行叠加,计算该时间截距处瞬时振幅沿不同方向叠加的和,将该叠加值记录在τ-p坐标轴相应的位置(τj,pj)上,当选取的叠加斜率与同相轴的斜率接近或相等时,t-x域中的记录沿该直线的叠加值最大。将最大叠加值的平均值放置在t-x域(时间-距离域)中的对应位置(τj,xm)上,可以构造一个超道集以增加信噪比,称该剖面为倾斜叠加峰值振幅剖面,对应于最大叠加值的斜率同样放置在t-x域的对应位置上,构成射线梯度剖面。线性Radon变换的计算方法有很多种,本发明采用高精度频率-空间域矩阵相乘法计算。进行Radon变换前,将时间域的瞬时振幅数据补零以增加频率分辨率,本发明中补零长度为数据长度的三倍。
    由局部Radon变换得到的倾斜叠加峰值振幅剖面如图3a所示,由该剖面可以看出,与瞬时振幅剖面相比,二者的同相轴位置相吻合,倾斜叠加峰值振幅剖面的同相轴更清晰,干扰被有效压制,这是由于当沿梯度方向叠加参考道邻域内的几道数据时,噪声被进一步过滤的缘故。
    边缘检测用来识别重要属性和结构变化,它能够剔除不相关的数据,减少数据信息量,是特征提取中重要的研究方向。图3b是基于倾斜叠加峰值振幅剖面得到的边缘检测剖面。该边缘检测剖面由Matlab中的edge函数利用canny微分算子得到,可以看出,用该算子提取的边缘清晰且精确,完整度及连接性较好,从边缘检测剖面上可拾取局部连续同相轴及对应的走时。 该同相轴拾取方法有效压制了噪声,克服了现有方法难以在大偏移距内拾取连续同相轴的困难,且操作方便,实现了同相轴自动拾取。

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