基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法及系统技术方案

一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，包括：步骤1：建立自适应PCA字典D；步骤2：输入待处理地震资料x

Seismic Data Processing Method and System Based on PCA Dictionary and Sparse Representation

A method of seismic data processing based on PCA dictionary and sparse representation includes: step 1: building an adaptive PCA dictionary D; step 2: inputting seismic data X to be processed

【技术实现步骤摘要】
基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法及系统
本专利技术涉及地震信号处理领域，具体涉及一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法及系统。
技术介绍
随着油气勘探开发的逐步深入，勘探目标向着中深层复杂断块油藏、岩性隐蔽性油藏以及地层油藏等方向发展，相应的油气勘探开发难度越来越大。因此深化油气勘探开发对地震成像的精度自然提出了更高的需求。地震成像资料是深化油气勘探开发的重要资料，提高地震成像的精度以满足油气田勘探开发的需求至关重要。地震资料的分辨率问题是地震资料处理需要解决的核心问题，利用现有常规采集资料提高地震分辨率是目前地震资料处理的迫切需求。现有提高地震资料分辨率的方法主要有反褶积处理方法和反Q滤波处理方法。其中，反褶积处理方法存在人为假设，且当拓频要求高时，信号保真性差；反Q滤波处理方法需要比较准确的等效Q值场，只能处理纵向上的吸收衰减。因此，期待一种效果更好的地震资料处理方法以获得高分辨率的地震资料图像。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，包括：步骤1：建立自适应PCA字典D；步骤2：输入待处理地震资料x(0)，基于所述自适应PCA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，包括：步骤1：建立自适应PCA字典D；步骤2：输入待处理地震资料x

【技术特征摘要】
1.一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，包括：步骤1：建立自适应PCA字典D；步骤2：输入待处理地震资料x(0)，基于所述自适应PCA字典D，获得第一次复原图像x(1)；步骤3：以第一次复原图像x(1)作为待处理地震资料进行迭代处理，得到最终的复原图像x(k)。2.根据权利要求1所述的基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，其中，所述步骤1包括：步骤101：通过K-means方法将待处理地震资料划分为L个聚类；步骤102：将一个聚类中的M个图像块组成的矩阵进行数据零均值化处理，得到的零均值结果fm分别表示为行向量[fm(1),fm(2),...,fm(N)]，其中m＝1,2,...,M，每个图像块的大小为n×n，每个图像块以列向量进行存储，N＝n×n；步骤103：定义图像块数据矩阵F：其中，f(n)＝[f1(n),f2(n),...,fM(n)]T,n＝1,2,...,N；步骤104：建立图像块协方差矩阵C：步骤105：计算图像块数据矩阵F的正交变换矩阵A，并根据正交变换矩阵A对图像块进行正交变换：正交变换矩阵A的第n列如下式所示：变换后的第m个图像块为：[am(1),am(2),...,am(N)]＝uMTF其中，U是协方差矩阵C的特征向量；步骤106：针对每个聚类，重复执行以上步骤102-105；步骤107：将针对每个聚类计算的图像块协方差矩阵C求得的特征向量所构成的矩阵进行转置处理，得到自适应PCA字典D。3.根据权利要求2所述的基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，其中，所述步骤2包括：步骤201：输入待处理地震资料x(0)，通过K-means方法对待处理地震资料x(0)进行聚类，分别判断待处理地震资料x(0)中的每个图像块对应的类别；步骤202：针对一个图像块，根据其对应的类别进行运算D·a，其中a表示所述图像块；步骤203：定义运算后的图像块为ai0，在待处理地震资料中寻找与ai0局部相似的图像块和全局相似的图像块，通过公式和公式更新μi(j)；其中，ai,j表示与第i个图像块相似的第j个图像块，wi,j表示加权系数，Si表示与第i个图像块相似的图像块组成的集合，h为调节因子，其中，步骤204：通过得到初始先验模型其中为能量函数；步骤205：通过公式计算初始的正则化系数其中，λi表示正则化系数，σn为退化系统模型中添加的高斯噪声的标准差，σi为ai的标准差；步骤206：通过公式计算初始的正则化系数γi(0)其中，γi表示正则化系数，σn为退化系统模型中的添加的高斯噪声的标准差，δi为ξi的标准差，步骤207：根据以下公式(1)计算ay(1)：其中，τ表示正则化参数，j＝1,2,...,k，k为迭代的总次数，i＝1,2,...,n，n为所分的图像块的数量，图像块全部以列向量的方式存储；步骤208：根据公式得到第一次迭代后的复原图像步骤209：针对待处理地震资料x(0)中的每个图像块重复执行步骤202-208，得到第一次复原图像x(1)。4.根据权利要求3所述的基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理方法，其中，所述步骤3包括：步骤301：根据得到的x(j)和ai(j)的结果，在复原图像x(j)中寻找与ai(j)局部相似的图像块和全局相似的图像块，通过公式和公式更新μi(j)；其中，ai,j表示与第i个图像块相似的第j个图像块，wi,j表示加权系数，Si表示与第i个图像块相似的图像块组成的集合，h为调节因子；步骤302：由通过可以得到基于AMRF的先验模型步骤303：将输入图像x(0)使用K-means方法进行聚类后，分别判断图像中的图像块属于哪个类；步骤304：根据步骤1的自适应PCA字典D，对所有图像块进行D·a运算；步骤305：通过公式计算初始的正则化系数步骤306：通过公式计算初始的正则化系数γi(j-1)；步骤307：根据以下公式(1)计算ay(j)：步骤308：根据公式得到步骤309：针对待处理地震资料x(0)中的每个图像块重复执行步骤301-308，得到第j次迭代的复原图像x(j)；步骤310：重复执行k次所述步骤301-309，得到最终的复原图像x(k)。5.一种基于PCA字典和稀疏表示的地震资料处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟黎歌，朱凌燕，王佳，王婷婷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11