[发明专利]一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法及设备

权利要求书

1.一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：输入叠前道集；

S2：通过改进BEMD算法对所述叠前道集进行经验模态分解，获取多个BIMF分量和残余分量；所述改进BEMD算法为BEMD算法中加入数学形态学算法的腐蚀和膨胀操作计算极值点以及三次样条插值算法进行包络拟合；

S3：对所述BIMF分量进行基于阈值的正交小波变换去噪处理，获取去噪后的所述BIMF分量；

S4：获取去噪后的所述BIMF分量与残余分量的相关系数，并根据所述相关系数进行加权叠加处理，输出加权叠加处理后的数据作为优化后的叠前道集。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，所述步骤S1还包括对输入的所述叠前道集进行预分析；所述预分析包括以下步骤：

判断所述叠前道集的数据质量，当所述叠前道集同相轴位置不清晰、同相轴处于不水平不连续状态和/或信噪比低于预设阈值时，对所述叠前道集进行去噪、预测反褶积和层拉平处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下流程：

S21：令i＝1，r_i-1(x,y)＝f(x,y)，h_i-1(x,y)＝r_i-1(x,y)，其中，r_i(x,y)为分解i层BIMF分量后的待处理矩阵，r₀(x,y)＝f(x,y)，f(x,y)为所述叠前道集，h_i(x,y)为BIMF分量迭代i次后的原始矩阵；

S22：采用数学形态学算法对所述原始矩阵进行腐蚀和膨胀操作，获取所述BIMF分量迭代i-1次的所述原始矩阵的局部最大值点和局部极小值点；

S23：采用基于三次基函数的曲面插值算法对所述局部最大值点和所述局部极小值点进行包络拟合，并计算迭代i次的BIMF分量Bimf_i(x,y)以及分解i层BIMF分量后的待处理矩阵；

S24：判断是否满足预设的终止条件，若满足终止条件，进入步骤S25；若不满足终止条件，令i＝i+1，进入步骤S22；

S25：计算残余分量r_N(x,y)，并输出分解后的BIMF分量和残余分量；其中，所述残余分量r_N(x,y)为分解i层BIMF分量后的待处理矩阵。

4.根据权利要求3所述的一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，所述步骤S23包括：

S231：对极大值点和极小值点进行包络拟合，构建二维极大值包络曲面u_(i-1)max(x,y)和二维极小值包络曲面u_(i-1)min(x,y)；

S232：计算所述二维极大值包络曲面u_(i-1)max(x,y)和所述二维极小值包络曲面u_(i-1)min(x,y)的均值；

S233：根据下式计算迭代i次的BIMF分量Bimf_i(x,y)以及分解i层BIMF分量后的待处理矩阵：

Bimf_i(x,y)＝h_i(x,y)＝h_i-1(x,y)-[u_(i-1)max(x,y)+u_(i-1)min(x,y)]/2

r_i(x,y)＝r_i-1(x,y)-Bimf_i(x,y)。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，所述分解后的BIMF分量和残余分量表达式为：

n为所述BIMF分量的数量。

6.根据权利要求3所述的一种基于改进BEMD算法的地震叠前数据优化方法，其特征在于，所述终止条件为：

其中，r为预设值。