[发明专利]基于共散射角道集的散射波分离方法

权利要求书

1.一种基于共散射角道集的散射波分离方法，其特征在于，该方法包括：

通过共散射角偏移将数据偏移到散射角域，生成共散射角道集；

根据反射波和散射波在共散射角道集中的不同响应特征分离散射波和反射波；

其中，通过以下公式生成共散射角道集：

其中，G表示共散射角道集，是空间散射入射角，是空间散射反射角，是空间坐标，θ_s和φ_s分别为散射入射角和散射入射方位角，θ_r和φ_r分别为散射反射角和散射反射方位角，t是时间，t_max是最大传播时间，S_min和S_max分别是最小和最大炮号，σ是小的实数，P_D和P_U分别是正传波场和反传波场；通过波动方程形成波场传播系统，计算正传波场和反传波场：

其中，P_D是正传波场，P_U是反传波场，S是震源函数，D是观测数据，c是传播速度，z是成像深度；根据正传波场和反传波场求取正传波场和反传波场的坡印廷矢量，

其中，和分别是正传波场和反传波场的坡印廷矢量；

通过以下公式求取散射角：

其中，θ_s和φ_s分别为散射入射角和散射入射方位角，θ_r和φ_r分别为散射反射角和散射反射方位角，(k_Sx,k_Sy,k_Sz)和(k_Rx,k_Ry,k_Rz)分别表示正传波场和反传波场的波数。

2.如权利要求1所述的散射波分离方法，其特征在于，通过傅里叶变换法求取正传波场和反传波场的波数，傅里叶变换为：

其中，FT[·]表示傅里叶变换，和分别表示正传波场和反传波场的傅里叶变换，(x,y,z)表示 空间坐标，(k_Sx,k_Sy,k_Sz)和(k_Rx,k_Ry,k_Rz)分别表示正传波场和反传波场的波数。

3.如权利要求1所述的散射波分离方法，其特征在于，将傅里叶变换后的波场和重排到散射角域，得到和将重排后的波场变换回空间域得到带有角度信息的空间波场：FT^-1[·]表示傅里叶反变换。

4.如权利要求1所述的散射波分离方法，其特征在于，利用反褶积成像条件作为保幅成像条件进行扩展，引入带有角度的波场进行成像，生成所述共散射角道集，反褶积成像条件表达式为：

其中，I是像，P_D和P_U分别是正传波场和反传波场。

5.如权利要求1所述的散射波分离方法，其特征在于，通过入射反射线共面，分布于法线两侧，并且入射角等于反射角三个判别准则，获得切除角度，通过沿所述切除角度进行切除，实现消除反射波，保留散射波。

6.如权利要求5所述的散射波分离方法，其特征在于，利用三个判别准则，获得切除角度包括：

1)入射反射线和法线共面，有：

2)入射角等于反射角，有：

cosθ_scosθ_d+sinθ_ssinθ_dcos(φ_s-φ_d)

＝cosθ_rcosθ_d+sinθ_rsinθ_dcos(φ_r-φ_d)

3)入射角和反射角位于法线两侧，有：

其中，θ_s和φ_s分别为散射入射角和散射入射方位角，θ_r和φ_r分别为散射反射角和散射反射方位角，θ_d和φ_d分别是界面倾角和倾角方位角。