[发明专利]基于稀疏表示的地震资料处理方法及系统

说明书

一种基于稀疏表示的地震资料处理方法及系统，该方法包括：步骤1：通过K‑SVD字典训练算法进行训练，建立字典D；步骤2：然后通过K‑SVD字典训练算法更新字典D中的每个原子以及图像X中相应的行；步骤2包括针对字典中的每一列，执行以下子步骤201‑204：子步骤201：根据约束条件确定索引集合ε_k；子步骤202：计算误差矩阵E_k；子步骤203：基于误差矩阵E_k和索引集合ε_k计算收缩矩阵针对收缩矩阵进行SVD分解，根据分解结果对所述列进行更新；子步骤204：重复执行子步骤201‑203，根据更新的列计算误差矩阵，直到误差矩阵达到最小，将对应于最小误差矩阵的列作为最终列；步骤3：基于所有最终列获得最终字典，根据最终字典和待处理地震资料得到最终的重建结果。

技术领域

本发明涉及地震信号处理领域，具体涉及一种基于稀疏表示的地震资料处理方法和系统。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于稀疏表示的地震资料处理方法和系统，以提高已知常规地震采集资料图像的分辨率。

本发明一方面提供一种基于稀疏表示的地震资料处理方法，包括：

步骤1：通过K-SVD字典训练算法进行训练，建立字典D；

步骤2：从现有地震资料中选择多个亚样本，针对每个亚样本，通过StOMP算法分解出解向量集合X，然后通过K-SVD字典训练算法更新字典D中的每个原子以及解向量集合X中相应的行；

所述步骤2包括针对字典中的每一列，执行以下子步骤201-204：

子步骤201：根据约束条件确定索引集合ε_k；

子步骤202：计算误差矩阵E_k；

子步骤203：基于误差矩阵E_k和索引集合ε_k计算收缩矩阵针对收缩矩阵进行SVD分解，根据分解结果对所述列进行更新；

子步骤204：重复执行子步骤201-203，根据更新的列计算误差矩阵，直到误差矩阵达到最小，将对应于最小误差矩阵的列作为最终列；

步骤3：基于所有最终列获得最终字典，根据最终字典和待处理地震资料得到最终的重建结果。

优选地，所述步骤1包括：

选择亚样本集合，并从s所述亚样本集合中随机抽取多个亚样本；

基于每个亚样本，通过K-SVD字典训练算法进行训练，得到每个亚样本对应的子字典D(j),j＝1,……,p，p表示亚样本的数量；

对所有的子字典D(j)进行加权求和，得到字典D：

其中，w_j表示第j个字典对应的加权系数，