地震数据高维统计滤波方法

论文摘要

地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征(或概率分布),在局部信号缓变的假设下,设计了各种高斯加权滤波器和中值类滤波器。高维空间中的地震信号具有显著的结构特征,为满足信号缓变的假设,需要发展沿着信号结构方向的高维统计滤波器。分析了邻域滤波器、双边滤波器、非局部均值滤波器三类各向异性高斯(加权)滤波器的设计思想。在非局部均值滤波算法的基础上设计了自适应搜索窗的非局部均值滤波方法,该方法采用局部数据窗的相关算法检测出滤波点附近的信号结构特征,依据地震数据变化自适应地改变非局部均值滤波器中的搜索窗。理论模型的数据测试表明,相比于固定搜索窗的非局部均值滤波算法,自适应搜索窗的非局部均值滤波方法能够在压制随机噪声的同时更好地保护有效地震信号。

论文目录

• 1 地震数据统计滤波器的基本思想
•   1.1 实测地震数据中常见的随机噪声
•   1.2 基于高斯分布的随机噪声压制的滤波器设计思想
•     1.2.1 均值滤波器的设计思想
•     1.2.2 线性高斯加权滤波器的设计思想
•   1.3 基于拉普拉斯分布的随机噪声压制的滤波器设计思想
• 2 高维数据空间中高斯加权滤波器设计思想
•   2.1 保持信号结构的非线性高斯加权滤波器
•     2.1.1 邻域滤波器
•     2.1.2 双边滤波器
•     2.1.3 非局部均值滤波器
•   2.2 高维数据中信号结构导引滤波器设计的进一步评述
• 3 自适应搜索窗的非局部均值滤波器
•   3.1 自适应搜索窗的非局部均值滤波器原理
•   3.2 数值算例
• 4 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王福,王华忠

关键词: 反演成像,信噪比,噪声统计特征,统计去噪方法,统计滤波器设计,高斯加权滤波器,中值类滤波器,非局部均值滤波器

来源: 石油物探 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 波现象与智能反演成像研究组(WPI)同济大学海洋与地球科学学院

基金: 国家自然科学基金(41774126),国家科技重大专项(2016ZX05024-001,2016ZX05006-002)共同资助~~

分类号: P631.44

页码: 335-345

总页数: 11

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