1.用于地震资料去噪的结构导向方向广义全变差正则化方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)估计地震剖面在任意一点处同相轴的倾角:第一步,对含噪数据进行高斯滤波,然后计算其梯度,记为式中,f表示含噪数据,σ表示高斯函数的标准差,对于二维数据,g的分量写为第二步,将梯度g通过并矢积运算映射成如下张量然后,将T与高斯核G(x;ρ)做卷积,得到f的梯度结构张量第三步,计算地震数据在某点处的梯度结构张量Tρ的特征值与特征向量,而相应于最大特征值的特征向量为该点处反射同相轴的法向量,将地震同相轴的倾角限制到区间[0,π)内,在任意一点处的倾角定义为:式中,e表示在x点处反射同相轴的法向量,e1、e2分别表示沿x1和x2方向的单位向量,<·,·>表示向量的内积运算;
(2)构建 正则化去噪模型:将
中方向广义全变差中的常数角θ推广至(8)式定义的空变角Θi,j,用来自适应地度量地震反射同相轴在不同点处的倾角;其中, 表示定义在 上的二阶对称张量空间,表示由矩阵 构成的空间,λ1,λ2>0为确定的正则化参数,进而将方向广义全变差推广至结构自适应的方向广义全变差,其离散形式为式中,v是一个张量,其元素形式表示为:λ1和λ2为参数,|·|F表示Frobenius范数,对于 有式中, 和 分别表示沿x1和x2方向的满足对称边界条件的前向差分算子,和 分别表示旋转矩阵和尺度伸缩矩阵, 是张量v的方向对称导数,其元素形式表示为式中, 和 分别为相应于 和 的后向差分算子;L2范数适用于刻画服从高斯分布的随机噪声,通过结合(9)式定义的正则化项SADTGV(u)和 数据拟合项,构造如下的变分正则化模型
式中,f, 分别表示含噪数据和去噪后的数据, 为L2范数的离散表示;
(3) 正则化模型的求解:
正则化模型的求解采用Chambolle‑Pock原始‑对偶算法。