[發明專利]基于Shearlet變換的地震信號去噪方法

有效

• 申請號: 201310355149.7
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103399348A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 彭真明;孔德輝;范弘毅;王圣川;周晗;張爽
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

1.基于Shearlet變換的地震信號去噪方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：讀入一組二維地震剖面數據，把數據存為矩陣S，讀出該矩陣的大小為[m?n]，同時設定Shearlet的分解級數k以及Shearlet分解所采用的Meyer小波；

步驟二：將二維地震剖面數據S依照下式擴展為一長寬為奇數的方陣S₁：

S₁=MS

其中，M為一變換矩陣，大小為：

a=max(m,n)若max為奇數

a=max(m,n)+1若max為偶數；

步驟三：構造頻域方向濾波器組；

步驟四：將各個變換矩陣分別與S₁信號向量相乘，再分別做二維傅立葉反變換，得到各個方向和尺度的Shearlet系數c_i,j。

步驟五：閾值處理；根據每個尺度下各個方向子帶的稀疏的平方差與該尺度改方向子帶下的噪聲方差的比值來確定該子帶的閾值，公式如下：

τi,j=σϵi,j2/σi,j,n2]]>

其中表示第j尺度下的第i個方向子帶的第n個系數的方差、表示j尺度下i方向的噪聲方差，通過比值確定各個子帶的閾值，對信號變換得到的shearlet系數做閾值處理，獲得所有尺度下的變換稀疏；

步驟六：將經過閾值處理的shearlet變換系數做shearlet反變換獲得去噪之后的信號。

2.根據權利要求1所述的基于Shearlet變換的地震信號去噪方法，其特征在于，所述步驟三包括以下步驟：

①以下公式構造橫向與縱向的方向網格：

Y=X^T

②依照下式通過尺度計算方向濾波器個數

ns=Σj=0k-12j+1]]>

m_s=n_s+1

③對每一個尺度，依照下式對構造X與Y的尺度與剪切變換得到變換后的新的網格矩陣：

Y=(i×j)X+jY]]>

X=jY

其中，X，Y分別為兩個方向的網格，i,j分別為方向濾波器組的方向的編號以及尺度的編號；

④在當前尺度下構造以下Meyer小波輔助函數：

v(x)=0x<035x4-84x5+70x6-20x70≤x≤11x>1]]>

b(ω)=sin(π2v(|2-jω|-1))1≤|ω|≤2cos(π2v(12|2-jω|-1))2≤|ω|≤40otherwise]]>

⑤基于上述的輔助函數構造頻域上兩個方向上的頻域基以及尺度函數：

ψ1(2-jω)=b2(2-j+1ω)b2(2-jω)]]>

ψ2(2-jω)=v(1+2-jω)ω≤0v(1-2-jω)ω>0]]>

⑥在所述網格上構造兩個不同方向的對角線沙漏形窗，將整個域分為若干部分：

Ch={(ω1,ω2)∈R2:|ω1|≥12,|ω2|<|ω1|}]]>

Cv={(ω1,ω2)∈R2:|ω1|≥12,|ω2|<|ω1|}]]>

⑦在頻窗上，對應各個尺度，依照下式得到頻域濾波器：

SH(ω1,ω2)=ψ1(ω1)ψ2(ω2ω1)χ]]>

⑧重復步驟③④⑤⑥，直到得到所有的尺度與方向的變換矩陣。