[发明专利]一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法及系统

权利要求书

1.一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法，其特征在于，该方法包括：

输入地震数据；

进行常规逆时偏移；

采用保幅低频滤波算法进行低频噪音压制；

得到滤波结果；

所述保幅低频滤波算法首先对噪音进行滑动拟合，实现从地震数据中将低频噪音估计出来，然后从原始地震数据中减去低频噪音得到滤波结果；

基于最小二乘的多项式系数估计实现低频噪音逼近；

采用一个固定长度的处理窗口在一维信号上逐点移动进行滤波，当处理窗口长度为L时，对于第I个信号采样点，共有L个处理窗口包含它，记其中的第j个窗口为：

[x(I-L+j),…,x(I+j-1)],j＝1,…,L (2)

包含第I个采样点的第j窗口里，L个低频噪音采样点用m阶多项式拟合来近似如下：

x(I-L+j+l-1)＝p(l,j,I)+e(l,j,I)+n(I-L+j+l-1),l＝1,…,L (3)

其中，e(l,j,I)是拟合误差，p(l,j,I)是窗口内信号的m阶多项式拟合结果；

p(l,j,I)表示如下:

其中，a_k(j,I),k＝0,…,m是多项式系数，是取整，多项式阶数需要满足mL；

公式(4)式写成矩阵向量的形式：

p_j,I＝Ca_j,I (5)

其中，p_j,I＝[p(l,j,I)；l＝1,…,L]^T，a_j,I＝[a₀(j,I),a₁(j,I),…,a_m(j,I)]^T，且：

通过最小化下述的目标函数得到多项式(5)的系数：

其中，x_j,I＝[x(I-L+j+l-1)；l＝1,…,L]^T，

多项式系数的最小二乘解如下：

a_j,I＝(C^TC)^-1C^Tx_j,I, (8)；

将所有处理窗口的多项式拟合的结果利用拟合误差反向加权融合，得到第I个采样点的低频噪音估计：

2.根据权利要求1所述的保幅的逆时偏移低频噪音压制方法，其特征在于，所述保幅低频滤波算法中，设x(i),i＝1,…,N是逆时偏移成像结果的信号序列为：

x(i)＝s(i)+n(i),i＝1,…,N (1)

其中，s(i)和n(i)依次为低频噪音和有效信号。

3.一种保幅的逆时偏移低频噪音压制系统，其特征在于，该系统包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

输入地震数据；

进行常规逆时偏移；

采用保幅低频滤波算法进行低频噪音压制；

输出成像结果；

所述保幅低频滤波算法首先对噪音进行滑动拟合，实现从地震数据中将低频噪音估计出来，然后从原始地震数据中减去低频噪音得到滤波结果；

基于最小二乘的多项式系数估计实现低频噪音逼近；

采用一个固定长度的处理窗口在一维信号上逐点移动进行滤波，当处理窗口长度为L时，对于第I个信号采样点，共有L个处理窗口包含它，记其中的第j个窗口为：

[x(I-L+j),…,x(I+j-1)],j＝1,…,L (2)

包含第I个采样点的第j窗口里，L个低频噪音采样点用m阶多项式拟合来近似如下：

x(I-L+j+l-1)＝p(l,j,I)+e(l,j,I)+n(I-L+j+l-1),l＝1,…,L (3)

其中，e(l,j,I)是拟合误差，p(l,j,I)是窗口内信号的m阶多项式拟合结果；

p(l,j,I)表示如下:

其中，a_k(j,I),k＝0,…,m是多项式系数，是取整，多项式阶数需要满足mL；

公式(4)式写成矩阵向量的形式：

p_j,I＝Ca_j,I (5)

其中，p_j,I＝[p(l,j,I)；l＝1,…,L]^T，a_j,I＝[a₀(j,I),a₁(j,I),…,a_m(j,I)]^T，且：

通过最小化下述的目标函数得到多项式(5)的系数：

其中，x_j,I＝[x(I-L+j+l-1)；l＝1,…,L]^T，

多项式系数的最小二乘解如下：

a_j,I＝(C^TC)^-1C^Tx_j,I, (8)；

将所有处理窗口的多项式拟合的结果利用拟合误差反向加权融合，得到第I个采样点的低频噪音估计：