航空电磁数据的滤波方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提出一种航空电磁数据的滤波方法、装置、设备及存储介质，涉及航空电磁数据预处理技术领域。所述方法包括：将响应信号每半个周期段划分为第一信号数据和第二信号数据，基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对响应信号进行滑动剪切均值滤波处理，按照第一信号数据和第二信号数据，对滑动剪切滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号。本公开首次提出双窗口剪切均值滤波的方法，该方法能够达到高效去除天电噪声对响应信号的影响，同时可以提高响应信号数据的信噪比。

Filtering method, device, equipment and storage medium of airborne electromagnetic data

【技术实现步骤摘要】
航空电磁数据的滤波方法、装置、设备及存储介质
本公开涉及时间域航空电磁数据预处理
，具体而言，涉及一种航空电磁数据的滤波方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
航空电磁测量，或称航空电磁法，是一种重要的航空物探方法，现已广泛应用于诸多领域。时间域航空电磁系统已实现了数据密集的多通道采集，采集的实测数据需要经过数据预处理为数据解释做准备。原始数据中包含了多种噪声，其中天电噪声因其导致响应信号出现尖脉冲或振荡对数据影响较大，故需在保留所需异常信号前提下尽可能的将天电噪声去除干净。天电噪声去除可以提高响应信号数据的信噪比，同时有利于增大勘探深度、提高所要寻找的小异常的分辨能力。因此，亟需一种快速、高效去除天电噪声且保留原始信号中异常的滤波方法。现有技术中，可以通过α-trim均值/中值滤波方法去除天电噪声，保留有用信号数据。但其有较大局限性，一是α-trim均值/中值滤波方法需要对设定的α和窗宽长度进行乘积取整，限制了该方法的可操作性；二是α-trim均值/中值滤波方法会损失原始信号或去除天电噪声不彻底，原因在于时间域航空电磁数据包含供电和断电信号数据，两者信号的幅值差异较大，仅用简单一种输入参数设定会对原始信号噪声一定影响，如造成滤波后响应信号过度平均、过度裁剪或去除天电噪声不彻底等情况。综上，α-trim均值/中值滤波仅适用于天电噪声较少和短时脉冲的情况。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种航空电磁数据的滤波方法、装置、设备及存储介质，可采用双窗口剪切均值滤波方法进行响应信号的滤波，可以保留原始有用信号，快速、高效去除天电噪声。为了实现上述目的，本公开采用的技术方案如下：本公开第一方面提出一种航空电磁数据的滤波方法，所述方法包括：将响应信号每半个周期段划分为第一信号数据和第二信号数据，所述响应信号为航空电磁测量设备的接收线圈接收来自发射线圈周期性地向地下发射电流而产生的信号，所述第一信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电开始时刻、断电开始时刻及峰值信号数据，所述第二信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电阶段和断电阶段信号数据；基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理；按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号。可选地，所述基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理，包括：基于所述预设小窗口宽度N以及第一预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到小窗口滤波信号；基于所述预设大窗口宽度M以及第二预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到大窗口滤波信号。其中，所述第一预设剪切长度和所述预设小窗口宽度N满足：2×所述第一预设剪切长度<所述预设小窗口宽度N；所述第二预设剪切长度和所述预设大窗口宽度M满足：2×所述第二预设剪切长度<所述预设大窗口宽度M。可选地，所述按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号，包括：从所述小窗口滤波信号中获取与所述第一信号数据对应的信号，并从所述大窗口滤波信号中获取与所述第二信号数据对应的信号；将所述第一信号数据对应的信号与所述第二信号数据对应的信号进行合并，得到所述去除天电后的滤波信号。可选地，所述预设小窗口宽度N和所述预设大窗口宽度M为奇数，所述第一预设剪切长度和所述第二预设剪切长度分别为偶数。可选地，在基于所述预设小窗口宽度N和所述预设大窗口宽度M对所述响应信号进行滑动窗口剪切均值滤波处理之前，所述方法还包括：在所述响应信号的两端分别增加所述预设大窗口宽度M的扩充信号数据。可选地，所述在所述响应信号的两端分别增加所述预设大窗口宽度M的扩充信号数据，包括：采用周期扩边方式或者镜像扩边方式，在所述响应信号的两端分别增加所述预设大窗口宽度M的扩充信号数据。本公开第二方面提出一种航空电磁数据的滤波装置，包括：划分模块滤波模块和合并模块，其中：所述划分模块，用于将响应信号每半个周期段划分为第一信号数据和第二信号数据，所述响应信号为航空电磁测量设备的接收线圈接收来自发射线圈周期性地向地下发射电流而产生的信号，所述第一信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电开始时刻、断电开始时刻及峰值信号数据，所述第二信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电阶段和断电阶段信号数据；所述滤波模块，用于基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理；所述合并模块，用于按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号。可选地，所述处理模块，还用于基于所述预设小窗口宽度N以及第一预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到小窗口滤波信号；基于所述预设大窗口宽度M以及第二预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到大窗口滤波信号。其中，所述第一预设剪切长度和所述预设小窗口宽度N满足：2×所述第一预设剪切长度<所述预设小窗口宽度N；所述第二预设剪切长度和所述预设大窗口宽度M满足：2×所述第二预设剪切长度<所述预设大窗口宽度M。可选地，所述装置还包括：获取模块和合并模块，其中：所述获取模块，用于从所述小窗口滤波信号中获取与所述第一信号数据对应的信号，并从所述大窗口滤波信号中获取与所述第二信号数据对应的信号；所述合并模块，用于将所述第一信号数据对应的信号与所述第二信号数据对应的信号进行合并，得到所述去除天电后的滤波信号。可选地，所述装置还包括：增加模块，用于在所述响应信号的两端分别增加所述预设大窗口宽度M的扩充信号数据。可选地，所述增加模块，还用于采用周期扩边方式或者镜像扩边方式，在所述响应信号的两端分别增加所述预设大窗口宽度M的扩充信号数据。本公开第三方面提出一种航空电磁数据的滤波设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述航空电磁数据的滤波设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。本公开第四方面提出一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。在本公开实施例中，首次提出使用双窗口剪切均值滤波方法对原始数据的天电噪声进行去除，基于小窗口滤波对响应信号的供电开始时刻、断电开始时刻及峰值信号数据进行天电噪声滤除，保持了原始信号的变化趋势和稳定性，基于大窗口滤波对响应信号每半周期的供电阶段和断电阶段信号数据进行剪切均值滤波处理，有效的去除了天电噪声对数据产生的影响，从而提高响应信号的信噪比、增大了勘探深度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空电磁数据的滤波方法，其特征在于，所述方法包括：/n将响应信号每半个周期段划分为第一信号数据和第二信号数据，所述响应信号为航空电磁测量设备的接收线圈接收来自发射线圈周期性地向地下发射电流而产生的信号，所述第一信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电开始时刻、断电开始时刻及峰值信号数据，所述第二信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电阶段和断电阶段信号数据；/n基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理；/n按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空电磁数据的滤波方法，其特征在于，所述方法包括：
将响应信号每半个周期段划分为第一信号数据和第二信号数据，所述响应信号为航空电磁测量设备的接收线圈接收来自发射线圈周期性地向地下发射电流而产生的信号，所述第一信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电开始时刻、断电开始时刻及峰值信号数据，所述第二信号数据包括：所述响应信号每半周期的供电阶段和断电阶段信号数据；
基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理；
按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设小窗口宽度N和预设大窗口宽度M分别对所述响应信号进行滑动剪切均值滤波处理，包括：
基于所述预设小窗口宽度N以及第一预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到小窗口滤波信号；
基于所述预设大窗口宽度M以及第二预设剪切长度，对所述响应信号进行剪切均值滤波处理，得到大窗口滤波信号；
其中，所述第一预设剪切长度和所述预设小窗口宽度N满足：2×所述第一预设剪切长度<所述预设小窗口宽度N；
所述第二预设剪切长度和所述预设大窗口宽度M满足：2×所述第二预设剪切长度<所述预设大窗口宽度M。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述第一信号数据和所述第二信号数据，对所述滑动剪切均值滤波处理后的数据进行合并，得到去除天电后的滤波信号，包括：
从所述小窗口滤波信号中获取与所述第一信号数据对应的信号，并从所述大窗口滤波信号中获取与所述第二信号数据对应的信号；
将所述第一信号数据对应的信号与所述第二信号数据对应的信号进行合并，得到所述去除天电后的滤波信号。


4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预设小窗口宽度N和所述预设大窗口宽度M为奇数，所述第一预设剪切长度和所述第二预设剪切长度分别为偶数。


5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在基于所述预设小窗口宽度N和所述预设大窗口宽度M对所述响应信号进行滑动窗口剪切均值滤波处理之前，所述方法还包括：
在所述响应信号的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：贲放，黄威，李军峰，西永在，廖桂香，吴珊，
申请(专利权)人：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13