[发明专利]一种复数域多层各向异性断层边界提取方法

说明书

本发明公开了一种复数域多层各向异性断层边界提取方法，根据结构信息设计扩散矩阵以及连续性因子；对地震数据进行迭代处理，每一次迭代所得到的地震剖面对信噪比、峰值进行计算、对比，确定最佳的迭代次数，得到去噪后最佳地震数据体；计算去噪后的地震数据体复数域扩散系数，对扩散系数进行分解为实部和虚部对分解后的实部再次分解为实部和虚部，进行迭代；对达到效果的虚部部分利用Shock滤波器进行边缘信息增强，获得得到最佳地震虚部数据体；对地震虚部剖面利用提取的地震子波与高斯核进行褶积，对地震边缘信息再一次进行加强处理，输出最终的地震剖面。本发明通过多层分解可以减少噪音，获得准确的断层边界，极大提高了地质构造解释的准确性。

技术领域

本发明涉及地震数据处理领域，特别是一种复数域多层各向异性断层边界提取方法。

背景技术

由于噪声也是突变点，因此现有的边缘提取技术对噪声非常敏感，对于噪声干扰较为严重的地震资料其效果不够理想。

现有边缘提取技术普遍问题是对噪声非常敏感、处理过程繁琐，不能很好地刻画地质构造信息。

各向异性是指在地震数据处理过程中能够在不同梯度不同方向上断层边界进行检测，多层是指首先在平滑的基础上进行滤波，然后在滤波的基础上进行断层边界提取。现有的各向异性边缘提取技术由于其中的Shock滤波器对于噪声非常敏感，以至于对于干扰较为严重的地震资料边缘检测效果较差，不能达到预期效果，并且现有的边缘检测技术多为多尺度检测，处理时首先要将数据体进行多尺度分解，然后进行分尺度边缘检测，过程较为繁琐，处理效果不理想。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种复数域多层各向异性断层边界提取方法，通过多层分解，可以减少噪声，获得准确的断层边界，极大提高了地质构造解释的准确性。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种复数域多层各向异性断层边界提取方法，包括以下步骤：

S1.对地震数据提取结构信息，并根据结构信息设计扩散矩阵以及连续性因子；

S2.对地震数据进行迭代处理，每一次迭代所得到的地震剖面对信噪比、峰值进行计算、对比，确定最佳的迭代次数，得到去噪后最佳地震数据体；

S3.计算去噪后的地震数据体复数域扩散系数c，对扩散系数进行分解，分为实部和虚部，c＝c_R+ic_I，其中c_R表示实部，c_I表示虚部，由c_I计算地震数据虚部，对分解后的实部再次分解为实部和虚部，进行迭代，观察效果；

S4.重复实部分解步骤，对达到效果的虚部部分利用Shock滤波器进行边缘信息增强，获得得到最佳地震虚部数据体；

S5.对地震虚部剖面利用提取的地震子波与高斯核进行褶积，对地震边缘信息再一次进行加强处理，输出最终的地震剖面。

进一步，所述S1的具体步骤如下：

S11.提取地震数据的结构信息的结构张量：计算地震图像梯度，计算公式如下公式(1)：

其中：S_ρ表示梯度结构张量，G_σ表示高斯核，I表示三维地震图像的像素值，表示三维地震图像的梯度，表示梯度在三个方向上的分量；

S12.设计扩散矩阵：对结构张量特征值进行分解，分解公式如下公式(2)：