[发明专利]一种高分辨率的地面核磁共振成像方法

权利要求书

1.一种高分辨率的地面核磁共振成像方法，其特征在于，包括如下的步骤:

应用阻尼法最小二乘法，求解核磁共振电磁场与地震波动场方程，实现波场变换，得到测线上各接收线圈拟地震波场离散数据；

通过对测线上各接收线圈拟地震波场离散数据求取反褶积，消除波场变换的波形展宽效应；

基于相关叠加原理求取合成孔径范围内各点互相关系数，实现相关点叠加，提高探测信噪比，获取测线上的合成孔径虚拟地震波场合成值；

采用克希霍夫偏移成像理论，求解拟地震波波动方程，实现地下含水结构偏移成像。

2.按照权利要求1所述的一种高分辨率的地面核磁共振成像方法，其特征在于，用阻尼法最小二乘法，求解核磁共振电磁场与地震波动场方程，实现波场变换包括步骤a：

建立核磁共振电磁响应场波场变换关系；

通过SNMR仪器控制发射线圈产生激发电磁场，激发地下水中氢质子吸收能量并发生能级跃迁；激发结束后，氢质子释放能量并产生核磁共振响应电磁场；测线上的多个接收线圈在接收感应场作用下，产生核磁共振信号：

其中，t为时间，r为对应的空间位置，H_NMR(r,t)为核磁共振响应电磁场，μ为磁导率；

核磁共振响应电磁场与虚拟波场满足：

其中，U(r,τ)为以波速传播的虚拟波场，自变量τ是时间平方根的量纲；

将公式(2)改写为数值积分形式为：

其中m为采样个数，n为数值积分时积分区间剖分个数，p_j为积分步长。

3.按照权利要求2所述的一种高分辨率的地面核磁共振成像方法，其特征在于，还包括步骤b：对公式(3)离散化得到对应公式(3)的线性方程组：

H＝AU, (4)

其中，U＝(u₁,…,u_j,…,u_n)^T为离散化的虚拟子波，H＝(h₁,…,h_i,…,h_m)^T为离散化的核磁共振响应场，A＝(A_ij)为m×n阶矩阵，且m≥n，

采用阻尼法最小二乘法求解公式(4)，得到对应核磁共振响应场H的拟地震波场U。

4.按照权利要求3所述的一种高分辨率的地面核磁共振成像方法，其特征在于，对步骤b得到的测线上各接收线圈拟地震波场U求取反褶积，消除波场变换的波形展宽效应；

U(r,τ)为步骤b求解得到的虚拟地震子波，通过反褶积滤波因子获取宽度，得到压缩后的新的子波：

其中，h(t)为反褶积滤波因子，通过最小平方反褶积求得。

5.按照权利要求1所述的一种高分辨率的地面核磁共振成像方法，其特征在于，基于相关叠加原理求取合成孔径范围内各点互相关系数，实现相关点叠加，提高探测信噪比，包括步骤d：在测线上选定合成孔径范围-N,…,i,…,N，第i点为中心点，U(r_i,τ)为该点的虚拟波场信号，r_i为i点到i-N,…,i+N点的距离，τ为相对时移量；求各点到中心点的归一化互相关系数，并采用相关叠加方法对测线上各点的拟地震波场进行合成，得到中心点虚拟地震波场合成值；

e、在测线上依次移动，得到中心点外其他点处的虚拟地震波场合成值。