[发明专利]一种基于卷积稀疏编码的高斯束偏移方法

权利要求书

1.一种基于卷积稀疏编码的高斯束偏移方法，其特征在于，包括：

基于采集的原始地震数据构建高斯束形式的地震数据；

根据所述高斯束形式的地震数据确定高斯束基函数；

结合所述高斯束基函数和卷积稀疏编码模型对所述高斯束形式的地震数据进行稀疏分解，得到高斯束波形函数；

根据所述高斯束波形函数得到检波点高斯束和与所述检波点高斯束对应的炮点高斯束，其中，所述检波点为检测到所述原始地震数据的位置，所述炮点为发射所述原始地震数据的位置；

将所述检波点高斯束和所述炮点高斯束进行偏移成像，得到偏移成像结果，并根据所述偏移成像结果确定成像剖面；

所述结合所述高斯束基函数和卷积稀疏编码模型对所述高斯束形式的地震数据进行稀疏分解，得到高斯束波形函数的步骤，包括：

利用预设稀疏约束条件，对所述高斯束形式的地震数据进行求解，得到卷积稀疏编码模型；

将所述高斯束基函数输入至所述卷积稀疏编码模型中；

结合辅助分离变量和交替方向乘子法将所述输入所述高斯束基函数的卷积稀疏编码模型分解为多个极小化子问题；

对各个所述极小化子问题进行求解，得到所述高斯束波形函数；

所述卷积稀疏编码模型为：

其中，S为高斯束形式的地震数据，D_m为高斯束基函数，x_m为高斯束波形函数，λ为稀疏正则化参数，||·||_F为矩阵范数，||·||₁为L1范数，*为卷积符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述高斯束形式的地震数据确定高斯束基函数的步骤，包括：

采集所述高斯束形式的地震数据和速度模型；

根据所述高斯束形式的地震数据的角频率和预设束间距公式确定高斯束的间距；

根据所述高斯束的间距和预设高斯束中心位置公式确定高斯束中心的位置；

基于所述速度模型中速度的平均值、所述高斯束形式的地震数据的角频率和预设半宽公式，确定高斯束的半宽；

根据所述高斯束中心的位置和所述高斯束的半宽生成时间-空间域的高斯束基函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述高斯束中心的位置和所述高斯束的半宽生成时间-空间域的高斯束基函数包括：

基于所述高斯束中心的位置和所述高斯束的半宽，根据预设基函数公式生成所述高斯束基函数，所述预设基函数公式为：

其中，x、t分别为空间、时间，m₁＝1,2,…,M₁，m₂＝1,2,…,M₂、M₁为高斯束中心的个数，M₂表示高斯束的倾角个数，i为虚数单位，i²＝-1，ω为角频率，IFT[·]为傅里叶逆变换，为高斯束的倾角，V为速度模型中速度的平均值，为高斯束中心的位置，ω_r为地震数据的角频率，w为高斯束的半宽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述高斯束波形函数得到检波点高斯束和与所述检波点高斯束对应的炮点高斯束的步骤，包括：

将所述高斯束波形函数中的非零值分解为多个子波；

将每个所述子波均与所述高斯束基函数进行卷积，得到检波点高斯束；

通过试射法确定与所述检波点高斯束相对应的炮点高斯束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述检波点高斯束和所述炮点高斯束进行偏移成像，得到偏移成像结果，并根据所述偏移成像结果确定成像剖面，包括：

将所有所述子波的偏移成像结果进行求和，得到一炮地震数据的偏移成像结果；

将所有炮的所述地震数据的偏移结果进行求和，得到成像剖面。