一种基于峰值变换的地震数据降噪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，属于油气地球物理勘探领域。对地震数据进行峰值变换，得到峰值变换后信号；对所述峰值变换后数据进行小波分解，将得到的小波分量进行阈值降噪处理，将得到的新小波分量进行小波重构；通过反峰值变换得到降噪处理后地震数据。本发明专利技术所提供的方法通过峰值变换与小波分析相结合的方法对地震数据进行处理，实现了地震数据噪声压制的效果，处理后的信号能够满足深层地震数据的处理和解释工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于峰值变换的地震数据降噪方法
本专利技术属于油气地球物理勘探领域，具体涉及到一种基于峰值变换的地震数据降噪方法。
技术介绍
随着油气勘探的不断深入，勘探目标区构造和环境越来越复杂，地震接收器采集到的地震波资料中，由于受到观测环境、测量误差、以及地面微震动等因素影响，不可避免地含有一些干扰噪声，严重影响地震数据的处理和解释工作，以致影响对目标区地质构造和油气储层情况的判断。因此，往往需要对采集到的地震数据进行降噪处理使得有效地震信息更加清晰，方便地震数据处理和解释。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，通过该方法弥补现有地震数据降噪方法的不足，提供了一种更有效的地震处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，该方法包括：S1对地震数据进行峰值变换，得到峰值变换后信号；S2对所述峰值变换后数据进行小波分解，将得到的小波分量进行阈值降噪处理，将得到的新小波分量进行小波重构；S3通过反峰值变换得到降噪处理后地震数据。S1中的“峰值变换”指的是选取地震数据的n个主要拐点即峰值点作为截断点，将信号分为n-1个片段，将奇数序号和偶数序号的信号片段分别拼接在一起并记录下峰值点位置信息。S2中的小波分解指的是对峰值变换后信号进行小波分解，选择合适小波并确定分解层次，对小波分解的高频系数即细节分量进行阈值降噪处理，对处理后的小波系数进行重构。S3中的反峰值变换指的是将各线段按照S1中的“峰值变换”位置信息中的顺序连接(反峰值变换)。本专利技术所提供的方法通过峰值变换与小波分析相结合的方法对地震数据进行处理，实现了地震数据噪声压制的效果，处理后的信号能够满足深层地震数据的处理和解释工作。附图说明图1是根据本专利技术的一种基于峰值变换的地震数据降噪方法的流程图。图2是原始地震数据图。图3是去噪后地震数据图。图4是滤除的噪声图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述，并不能用来限制本专利技术的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。参见图1，本专利技术提出了一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，包括：步骤300将采集到地震数据按道数进行分解。步骤301对采集得到的地震波数据进行峰值变换处理将高频信号转换为低频信号。步骤302对峰值变换后的信号进行小波分解，选取适当的小波基和分解层数，将信号分解为近似分量和细节分量。步骤303通过适当的阈值的选取，对部分小波系数进行置零处理，得到新的小波分量。步骤304将得到的新的小波分量进行重构，得到按照极大值极小值排列的峰值变换的时域信号。步骤305通过之前保存的位置信息，将经过去噪的峰值变换信号进行反峰值变换。步骤306将反峰值变换得到的各倒数信号按照原道序进行排列，即可得到峰值变换处理后的地震波图像。设一道含噪声的地震信号表示为：s(n)＝f(n)+σe(n)(1)式(1)中，s(n)为采集的地震信号，f(n)代表含有有效信息的地震信号，e(n)为噪声，σ为噪声强度。小波变换就是要抑制e(n)以恢复f(n)，从而达到去除噪声的目的。小波变换数学过程：fk为信号f(t)的离散采样数据，fk＝c0,k,则信号f(t)的正交小波变换分解公式为：其中，cj,k为尺度系数；dj,k为小波系数；h、g为一对正交镜像滤波器组(QMF)；j为分解层数；N为离散采样点数；小波重构过程是分解过程的逆运算，相应的重构公式为小波阈值去噪过程：S1计算含噪声信号的正交小波变换。选择合适的小波和小波分解层数j,将含噪信号运用(2)式进行小波分解至j层,得到相应的小波分解系数。S＝cA1+cD1＝cA2+cD2+cD1＝cA3+cD3+cD2+cD1＝...＝cAj+cDj+...+cD3+cD2+cD1(4)其中cAi为分解的近似部分，cDi为分解的细节部分。i＝1,2,3,...j则噪声部分通常包含在cD1，cD2，cD3中，用门限阈值对小波系数进行处理，重构信号即可达到去噪的目的。S2、对分解得到的小波系数进行阈值处理，阈值处理方法有两种：硬阈值法：软阈值法：采用软阈值去噪，使用的阈值原则为启发式阈值原则。S3、进行小波逆变换。将经阈值处理过的小波系数用(3)式重构,得到恢复的原始信号估计值。启发式阈值原则即信噪比小时，按无偏似然估计原则处理；信号噪声较大时，就采用固定阈值形式。在本实施方式中，需要说明的是，可以通过计算机编程实现以上步骤，进而可以实现地震波数据信号的去噪增强作用。处理结果分析，可以参阅图2、图3及图4，其中，图2是原始地震资料，图3是进过本申请提供的地震处理方法/装置之后的地震资料，图4是经过峰值变换滤除的噪声，结合图2和图3的对比可以看出地震波图像噪声减弱且原来被噪声掩盖掉的信息显露出来，去噪效果明显。虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：该方法包括，S1对地震数据进行峰值变换，得到峰值变换后信号；S2对所述峰值变换后数据进行小波分解，将得到的小波分量进行阈值降噪处理，将得到的新小波分量进行小波重构；S3通过反峰值变换得到降噪处理后地震数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：该方法包括，S1对地震数据进行峰值变换，得到峰值变换后信号；S2对所述峰值变换后数据进行小波分解，将得到的小波分量进行阈值降噪处理，将得到的新小波分量进行小波重构；S3通过反峰值变换得到降噪处理后地震数据。2.根据权利要求1所述的一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：S1中的“峰值变换”指的是选取地震数据的n个主要拐点即峰值点作为截断点，将信号分为n-1个片段，将奇数序号和偶数序号的信号片段分别拼接在一起并记录下峰值点位置信息。3.根据权利要求1所述的一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：S2中的小波分解指的是对峰值变换后信号进行小波分解，选择合适小波并确定分解层次，对小波分解的高频系数即细节分量进行阈值降噪处理，对处理后的小波系数进行重构。4.根据权利要求1所述的一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：S3中的反峰值变换指的是将各线段按照S1中的“峰值变换”位置信息中的顺序连接即反峰值变换。5.根据权利要求1所述的一种基于峰值变换的地震数据降噪方法，其特征在于：步骤300将采集到地震数据按道数进行分解；步骤301对采集得到的地震波数据进行峰值变换处理将高频信号转换为低频信号；步骤302对峰值变换后的信号进行小波分解，选取适当的小波基和分解层数，将信号分解为近似分量和细节分量；步骤303通过适当的阈值的选取，对部分小波系数进行置零处理，得到新的小波分量；步骤304将得到的新的小波分量进行重构，得到按照极大值极小值排列的峰值变换的时域信号；步骤305通过之前保存的位置信息，将经过去噪的峰值变换信号进行反峰值变换；步骤306将反...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚，徐智，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11