[发明专利]一种压制地震资料异常噪声的方法、存储介质及设备

说明书

本发明公开了一种压制地震资料异常噪声的方法、存储介质及设备，读取含有高振幅异常噪声的原始地震资料，根据地震资料中噪声的复杂程度选取混合高斯分布的高斯成分个数和迭代次数；针对原始地震资料中有效信号的特点选取固定稀疏变换基，利用线性化Bregman方法得到地震资料中有效信号的稀疏表示，根据稀疏表示与固定稀疏变换基的乘积和原始地震资料得到关于有效信号的估计和异常噪声的估计，将异常噪声建模为混合高斯分布，利用EM算法更新每个采样点上异常噪声的权重矩阵；直到原始地震资料中异常噪声压制完成或者达到迭代次数。本发明的压制地震资料异常噪声的混合高斯鲁棒稀疏表示方法，可以有效压制异常噪声，提高地震资料信噪比。

技术领域

本发明属于地震勘探数据处理技术领域，具体涉及一种压制地震资料异常噪声的混合高斯鲁棒稀疏表示方法、存储介质及设备。

背景技术

按照噪声在地震剖面上出现的特征，将其分为随机噪声和相关噪声。地震资料成像过程中，检波器接收到的反射信号含有大量的随机噪声。随机噪声的存在，直接影响了地震资料时间剖面同相轴的连续性，极大增加了地震资料解释的难度。为了满足目前地震资源勘探的要求，压制随机噪声，提高地震资料信噪比是地震数据处理的首要任务。

异常噪声属于随机噪声。陆上和海上地震资料中通常包含异常噪声。气流、电力线和其他人文噪声、记录和奇偶性误差、未修正的极性反转、孤立噪声或耦合不良的检波器、风、雨和其他影响都可能导致空间方向上的异常噪声。异常噪声比一般随机噪声幅值大，通常为非高斯分布，从而对高斯分布假设下的经典去噪方法产生了无限制的失真影响。

现有技术：

中值滤波方法。该方法基于噪声特性设定一个窗口长度控制阈值,再根据地震数据与阈值的关系选取合适的窗口进行中值滤波,以取得有效信号与噪声之间的最佳平衡效果。

现有技术的缺点：

1、中值滤波方法的滤波窗口的选取不能随噪声的不同而变化，会损失有效信号或噪声不能够被压制。

2、迭代初值难以选取，不同初值的选取会极大影响异常噪声压制效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种压制地震资料异常噪声的混合高斯鲁棒稀疏表示方法、存储介质及设备，将地震资料中的异常噪声建模为混合高斯分布以自适应地对异常点赋予较小的权重，从而降低异常噪声的影响，混合高斯分布中的各个参数以及权重矩阵可由EM算法得到；基于得到的权重矩阵，利用线性化Bregman算法求得变换域下的鲁棒稀疏表示，最终得到压制异常噪声以后的地震资料。

本发明采用以下技术方案：

一种压制地震资料异常噪声的方法，包括以下步骤：

S1、读取含有高振幅异常噪声的原始地震资料，根据地震资料中噪声的复杂程度选取混合高斯分布的高斯成分个数和迭代次数；

S2、针对原始地震资料中有效信号的特点选取固定稀疏变换基；

S3、利用线性化Bregman方法得到地震资料中有效信号的稀疏表示，根据稀疏表示x^*与固定稀疏变换基的乘积和原始地震资料得到关于有效信号的估计和异常噪声估计，将异常噪声建模为混合高斯分布，利用EM算法更新每个采样点上异常噪声的权重矩阵w；

S4、重复步骤S3直到原始地震资料中异常噪声压制完成，。

具体的，步骤S1中，将原始地震资料中二维地震剖面y表示为有效信号s与异常噪声e的线性叠加；利用混合高斯分布拟合异常噪声e，根据异常噪声e的复杂程度确定迭代次数。

具体的，步骤S2中，基于wrapping方法的离散Curvelet，其正变换步骤如下：

S201、对二维信号做二维FFT，得到信号的二维傅里叶矩阵如下：