基于分频主成分分析的多次波消除方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地理物理技术领域，特别涉及一种基于分频主成分分析的多次波消除 方法及装置。
【背景技术】
[0002] 地震成像中常常含有多次波，很大程度影响了对地震资料的解释。有效去除地震 数据中的多次波，可以大大提高地震数据的可靠性，对地震勘探意义重大。目前多次波压制 主要有两种方法，一种是滤波法，另外一种是预测减去法。预测减去法利用波动方程模拟实 际波长或反演地震数据预测地震数据中的多次波，然后将预测出的多次波自适应减去得到 最终的去除多次波以后的数据。由于预测减去法效果显著，已经成为多次波压制的主要手 段。常用的自适应相减方法包括基于1^范数的匹配滤波器方法、基于L i范数的匹配滤波器 方法、基于ICA的多次波相减方法。
[0003] 预测减去法中预测的多次波由于和真实多次波存在一定相位振幅差异，因此，预 测减去法虽然根据预测的多次波可以消除原始数据中的多次波，但是不能够保证有效波不 受损伤。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0005] 为此，本发明的一个目的在于提出一种基于分频主成分分析的多次波消除方法。 该方法利用不同频率的预测多次波学习出不同的基向量，可以有效提取出多次波各个频率 的显著特征，在多次波相减过程中，可以尽可能多减去多次波，而不损伤一次波。
[0006] 本发明的另一个目的在于提出一种基于分频主成分分析的多次波消除装置。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种基于分频主成分分析 的多次波消除方法，包括以下步骤：对预测得到的多次波进行分频处理，得到多个多次波频 段；分别从每个多次波频段中提取多次波特征；将从所述多个多次波频段中提取的多次波 特征进行合成；根据合成结果重建实际数据中的真实多次波；以及将所述实际数据减去所 述真实多次波，得到所述实际数据的完整一次波。
[0008] 另外，根据本发明上述实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法还可以具 有如下附加的技术特征：
[0009] 在一些示例中，所述对预测得到的多次波进行分频处理，得到多个多次波频段，进 一步包括：对预测得到的多次波分成低频部分、中频部分和高频部分，以得到多次波低频片 段、多次波中频片段和多次波高频片段。
[0010] 在一些示例中，所述分别从每个多次波频段中提取多次波特征，具体包括：利用主 成分分析方法PCA分别对所述多次波低频片段、所述多次波中频片段和所述多次波高频片 段进行分解，得到对应的三组正交基，其中，所述三组正交基为：
[0011]
CN 105158800 A ^ 贝
[0012]
[0013]
[0014] 在一些示例中，所述将从所述多个多次波频段中提取的多次波特征进行合成，得 到一组基，所述一组基为：B = [B1, B2, B3]。
[0015] 在一些示例中，所述根据合成结果重建实际数据中的真实多次波，具体包括：利用 误差2范数最小化准则重建所述实际数据，X = arg minx I I s-BX I 12;估计所述实际数据中 的真实多次波，
[0016] 在一些示例中，将所述实际数据减去所述真实多次波，得到所述实际数据的完整 一次波
[0017] 本发明第二方面的实施例公开了一种基于分频主成分分析的多次波消除装置，包 括：分频模块，用于对预测得到的多次波进行分频处理，得到多个多次波频段；提取模块， 用于分别从每个多次波频段中提取多次波特征；合成模块，用于将从所述多个多次波频段 中提取的多次波特征进行合成；重建模块，用于根据合成结果重建实际数据中的真实多次 波；以及处理模块，用于将所述实际数据减去所述真实多次波，得到所述实际数据的完整一 次波。
[0018] 根据本发明的实施例，能够有效去除多次波，同时保留一次波不受损伤。主要采用 了基于模式识别的方法提取多次波的主要特征，利用这些特征重建原始数据的多次波，从 而能够在自适应相减过程中仅减去多次波，有效避免一次波受到损伤；另外，为了能够更有 效减去尽可能多的多次波，本发明的实施例将多次波分成若干个频段，分别提取各个频段 的特征。
[0019] 具有如下优点：利用不同频率的预测多次波学习出不同的基向量，可以有效提取 出多次波各个频率的显著特征，在多次波相减过程中，可以尽可能多减去多次波，而不损伤 一次波。
[0020] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0021] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中，
[0022] 图1为本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法的流程图；
[0023] 图2为本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法的详细流程 图；
[0024] 图3为本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法与相关技术 中的多次波消除技术的实验仿真结果示意图；以及
[0025] 图4为本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。
[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0029] 以下结合附图描述根据本发明实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法 及装置。
[0030] 图1是根据本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除方法的流程 图。如图1所示，并结合图2,根据本发明一个实施例的基于分频主成分分析的多次波消除 方法，包括如下步骤：
[0031] SlOl :对预测得到的多次波进行分频处理，得到多个多次波频段。对预测得到的多 次波进行分频处理是为了后续能有效提取多次波的特征。
[0032] 如图2所示，作为一个具体的示例，对预测得到的多次波分成低频部分、中频部分 和高频部分，以得到多次波低频片段、多次波中频片段和多次波高频片段，即：首先利用带 通滤波将预测多次波m分成低频（L)、中频（M)、高频（H)三个成分，当然，在本发明的其它 示例中，也可以分为其它若干个成分，只要能够有效提取多次波的特征即可。
[0033] 需要说明的是，如果实际数据s的高频部分不含一次波，高频部分也可以直接从 实际数据中获得。
[0034] S102 :分别从每个多次波频