[发明专利]一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法和系统

摘要

本发明公开了一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法和系统。所述方法包括：对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波；对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向；沿主信号方向做定向滤波以抑制与主信号方向不同的震源编码串扰噪音。本发明利用全波形反演速度模型中信号与噪音的方向差异，在有效信号的方向上滤波，既能保护有效信号的完整性，又能去除噪声。 1

主权项

1.一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法，其特征在于，包括以下步骤：

对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波；

对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向；

沿主信号方向做定向滤波以抑制与主信号方向不同的震源编码串扰噪音；

其中，所述对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向包括：

对低通滤波之后的速度模型分别计算水平方向和竖直方向的梯度；

根据水平方向和竖直方向的梯度构建梯度张量矩阵；

基于梯度张量矩阵确定地层地质构造的主信号方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波包括：

采用均值低通滤波、中值低通滤波或者高斯低通滤波方法对反演迭代过程中更新的速度模型进行滤波处理，以消除噪声产生的高频干扰。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高斯低通滤波方法中的高斯低通滤波器的高斯算子为：

其中，H_i,j为离散高斯卷积核函数，σ²为方差，k为高斯卷积核矩阵的维数，i为速度模型滤波区域的纵向坐标，j为速度模型滤波区域的横向坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述沿主信号方向做定向滤波包括：

基于高斯平滑方法、均值平滑方法或者中值平滑方法对低通滤波之后的速度模型沿主信号方向进行平滑处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述梯度张量矩阵为：

其中，

为低通滤波之后的速度模型沿水平方向的梯度；

为低通滤波之后的速度模型沿竖直方向的梯度；

表示低通滤波之后的速度模型。

6.一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的系统，其特征在于，包括：

预处理模块，其对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波；

主分量分析模块，其对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向；定向滤波模块，其沿主信号方向做定向滤波以抑制与主信号方向不同的震源编码串扰噪音；

所述主分量分析模块进一步包括：

梯度计算单元，其对低通滤波之后的速度模型分别计算水平方向和竖直方向的梯度；

张量矩阵计算单元，其根据水平方向和竖直方向的梯度构建梯度张量矩阵；

主信号方向计算单元，其基于梯度张量矩阵确定地层地质构造的主信号方向。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预处理模块用于采用均值低通滤波、中值低通滤波或者高斯低通滤波方法对反演迭代过程中更新的速度模型进行滤波处理，以消除噪声产生的高频干扰。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述定向滤波模块用于基于高斯平滑方法、均值平滑方法或者中值平滑方法对低通滤波之后的速度模型沿主信号方向进行平滑处理。