基于Radon变换的可调方向滤波器的地震信号的增强

【摘要】信号增强与噪声压制是现代信号处理的重要研究课题。在油气勘探领域中，研究人员常常根据实际采集的地震资料，对其中有用信号记录进行分析，从而确定油气勘探的布井以及打钻位置。但是人工采集的地震资料中往往伴随着随机噪声。当随机噪声能量过大时，将会严重降低地震资料的信噪比，从而对于勘探工作的继续带来不利影响。因此，增强有效地震信号，消减地震资料中含有的噪声，对于探明地质结构、勘探油气以及其他矿产资源具有深远的意义。可调方向滤波器(Steerablefilters)是一种可以进行多个方向分析的方向滤波器，于1991年由W.T.Freeman和EdwardH.Adelson提出。它是基于函数极坐标形式的傅里叶级数展开式而提出的一种滤波器设计方法。其基本思想是沿任意方向的滤波器都可以表示成一组基滤波器函数的线性组合形式，这样一来好似滤波器可以沿任意方向转动，因此得名。需要重要考虑的是基滤波器的个数，以及线性组合时合理的插值函数。而图像经过任意一个方向滤波器后的响应可以通过一组基滤波器的响应的线性组合表示(这是因为卷积运算是线性的)。可调方向滤波器算法简单，运算速率高。目前可调方向滤波器已应用在边缘检测、图像融合、图像增强、目标跟踪、特征提取、金字塔分析等图像处理领域中。Radon变换可以理解为图像在r-q空间的投影，r-q空间内每一个点都代表直角坐标系下的一条直线，因而具有检测方向的作用。本文根据实际地震记录中有效信号和噪声的方向性的差异，结合可调方向滤波器的方向性与所增强边缘的关系，将Radon变换与可调方向滤波器结合，首次应用到增强地震记录中有效信号中来。首先根据检波器接收到的地震波的特点，合成人工模拟地震记录。然后利用Radon变换理论，准确的得到了该模拟地震记录的方向信息，最后再根据得到的方向信息，使用可调方向滤波器处理模拟地震记录。仿真结果表明，处理后的记录很好的表现出原始记录同相轴的位置，信号同相轴的分辨率和记录的信噪比都大大提高。最终应用本算法处理实际地震资料，并结合实际采用分块思想，实验证明，有效信号得到增强，噪声被减弱，同时输出信号信噪比和分辨率也得到提高。
【作者】李佳洧；
【导师】李月；
【作者基本信息】吉林大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】地震勘探资料；可调方向滤波器；Radon变换；地震信号增强；

【参考文献】
[1]郑振叶.钢渣中游离氧化镁的测定和提高钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[2]潘洁.铜催化的偶联反应研究[D].苏州大学,有机化学,2013,硕士.
[3]韩冉.多囊卵巢综合征病因学初探及补肾疏肝法治疗多囊卵巢综合征的临床观察[D].北京中医药大学,中医妇科学,2013,硕士.
[4]陆宁.巨噬细胞中表皮生长因子受体激活对细胞因子及实验性结肠炎的调节作用[D].天津医科大学,肿瘤学,2014,博士.
[5]张向丽.新疆跨越式发展进程中生态文明建设研究[D].喀什师范学院,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[6]叶昕炯.基于SSH2的物资计划管控系统的研究与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[7]孔祥杰.Webpage E-C Trans-editing of Auto News in the Framework of Nord’s Text Analysis Model[D].西安外国语大学,翻译,2014,硕士.
[8]李彬.基于Test-trip的CBTC现场测试序列生成方法研究[D].北京交通大学,2014.
[9]邱均平,张荣.基于知识管理的供应链管理研究[J].情报杂志,2004,08:14-15+18.
[10]陈智.微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu的去除效果研究[D].西南交通大学,市政工程,2014,硕士.
[11]冯超,莫尊理,缑浩,张春.氧化石墨烯表面生长铕配合物纳米晶及其荧光性能研究(英文)[J].无机化学学报,2014,03:677-682.
[12]徐纪胜.带利率的对偶风险模型的分红问题[D].湖南师范大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[13]寇耀飞.基于ARM的微粒捕集器车载再生监控系统的研制[D].杭州电子科技大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[14]姜志荣.基于BUIW机制的手机应用程序设计与实现[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2011,硕士.
[15]刘泉兴,张殿有.鞍钢高炉深空料线停炉操作实践[J].炼铁.1996(02)
[16]郭光新,柳瑞民.有关直接还原回转窑结圈的机理及其防止的论述[J].四川冶金.1989(02)
[17]夏冬怡.农民工医疗保险模式优化分析[D].辽宁大学,社会保障,2012,硕士.
[18]王习超.牙龈卟啉单胞菌脂多糖对成骨细胞EphA2表达调控的研究[D].吉林大学,口腔医学,2014,硕士.
[19]梁建国.宋代乡村区划研究[D].河南大学,中国古代史,2004,硕士.
[20]武余波.火灾下PC梁桥预应力损失研究及灾后损伤评价方法[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[21]胡琴.“金砖国家”利用外商直接投资宏观绩效比较分析[D].浙江工业大学,国际贸易学,2012,硕士.
[22]李卓璇.铁酸铋/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能[D].清华大学,2013.
[23]朱心奇.石墨烯及其应用前景[J].化学教学,2011,10:68-70.
[24]柯硕灏.配网故障自诊自愈新原理与新方法研究[D].华中科技大学,2011.
[25]刘婵.microRNA-630对IgA肾病人腭扁桃体TLR4及低糖基化IgA1表达的作用研究[D].中南大学,内科学,2014,博士.
[26]江含雪.传播学视域中的弹幕视频研究[D].华中师范大学,传播学,2014,硕士.
[27]刘兆雄.复杂背景中的红外人体目标检测技术研究[D].重庆大学,仪器科学与技术,2014,硕士.
[28]李娟.发芽糙米蒸煮性能改善研究[D].中南林业科技大学,林业工程,2012,硕士.
[29]牛利勇,陈大分,郭宏榆,时玮.基于ANFIS的动力电池充电温升预测研究[J].汽车工程,2014,07:799-803.
[30]张行行.辽西杨家杖子地区侵入岩地球化学和年代学特征及其意义[D].吉林大学,矿物学、岩石学、矿床学,2014,硕士.
[31]阮存军.GaAs极化电子源及电子束极化度测量仪实验装置的研制[D].清华大学,2003.
[32]黄锴.城市居民最低生活保障制度中收入认定相关问题研究[D].浙江大学,宪法与行政法学（专业学位）,2012,硕士.
[33]师轲.基于Linux的终端可信链[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[34]齐天乐.流域经济视角下长江航运发展战略研究[D].四川省社会科学院,区域经济,2014,硕士.
[35]高丙团,陈宏钧,张晓华.一类欠驱动机械系统的非线性控制[J].控制与决策,2006,01:104-106+110.
[36]张收朋.当代建筑设计机构内部空间研究[D].北方工业大学,建筑设计及其理论,2014,硕士.
[37]阮瑾.英汉邀请信对比研究[D].华东师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[38]吴青,刘三阳,张乐友.回归型支持向量机的调节熵函数法[J].控制与决策,2009,11:1609-1614.
[39]袁绪平.小高炉微机配料上料自动控制系统的改造方案[J].冶金自动化,1993,01:50-51.
[40]程远林.基于L-DVV方法的时间序列非线性度测量方法研究及应用[D].吉林大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[41]杨玉海.计算机模拟轧钢及其应用[J].冶金自动化,1992,06:30-33+57.
[42]陈琪.热轧在线数据记录系统研究与设计[D].上海交通大学,计算机技术,2013,硕士.
[43]王越,苏宏业,沈清泓,朱理,卢山.基于OPM/MAS的钢铁企业多agent生产调度模型[J].控制与决策.
[44]李清雪.共和盆地沙漠化土地典型人工植被的土壤改良效应[D].中国林业科学研究院,水土保持与荒漠化防治,2014,博士.
[45]来琳.基于货币国际化视角的人民币跨境结算研究[D].山西财经大学,金融学,2013,硕士.
[46]张国安.生物质谱新技术及其在疾病蛋白质组研究中的应用[D].复旦大学,2003.
[47]宋晓杰.社区获得性肺炎治疗失败相关因素分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[48]苏晓宇,金鸿章,姜述强,林峰.具有输入延时的锚泊自动定位系统保性能控制[J].控制与决策,2014,04:748-752.
[49]周丽.水稻种间杂种败育基因S40的精细定位[D].南京农业大学,作物遗传育种,2013,硕士.
[50]吴松和.牙齿隐形矫正CAD软件开发[D].河北科技大学,机械工程,2013,硕士.