基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移成像 被引量：8

1

作者 陈德鹏 戴前伟 +2 位作者 冯德山 王洪华 张彬 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1221-1227,共7页

针对基于零时刻成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移精度低、难以对复杂结构进行高精度成像的缺点,将归一化互相关成像条件应用于GPR叠前逆时偏移成像。从二维GPR电磁波方程出发,采用基于完全匹配层(PML)边界条件的时域有限单元法(FETD)模... 针对基于零时刻成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移精度低、难以对复杂结构进行高精度成像的缺点,将归一化互相关成像条件应用于GPR叠前逆时偏移成像。从二维GPR电磁波方程出发,采用基于完全匹配层(PML)边界条件的时域有限单元法(FETD)模拟电磁波正向和逆向传播,采用归一化互相关成像条件获取叠前逆时偏移的偏移结果,将空间高通滤波用于压制互相关过程中产生的低频噪声,然后编制相应的GPR叠前逆时偏移程序。在此基础上,建立2个复杂的GPR模型,利用基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移程序进行计算,并与基于零时刻成像条件的GPR逆时偏移剖面进行对比。研究结果表明:与基于零时刻成像条件的GPR逆时偏移剖面相比,基于归一化互相关成像条件的GPR叠前逆时偏移剖面能更清晰地反映异常体空间形态和内部结构信息,其分辨率和成像精度更高。 展开更多

关键词 探地雷达 逆时偏移 归一化互相关成像条件 零时刻成像条件

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基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移成像

2

作者 王敏玲 廖天元 +3 位作者 王洪华 龚俊波 张智 熊彬 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期73-81,共9页

针对基于互相关成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移在地下介质的非反射点处易产生强噪声的不足,根据偏移速度模型中每个成像点的主反射时间,设计一个时间窗函数以压制时间窗外的噪声干扰,提出了一种基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏... 针对基于互相关成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移在地下介质的非反射点处易产生强噪声的不足,根据偏移速度模型中每个成像点的主反射时间,设计一个时间窗函数以压制时间窗外的噪声干扰,提出了一种基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移算法。其中,时域有限差分法(FDTD)用于计算正传和反传电磁波场,时间窗内正传与反传电磁波场的归一化互相关计算结果作为权系数作用于基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移剖面,拉普拉斯滤波用于压制低频噪声。在此基础上,编制了基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移程序,利用该程序对两个典型的GPR模型的正演数据和实测数据进行计算,结果表明:相比于归一化互相关成像条件的逆时偏移结果,基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移剖面的低频噪声更弱、杂波干扰更小、空间分辨率更高、成像精度更好。 展开更多

关键词 探地雷达 逆时偏移 时间窗函数 归一化互相关成像条件

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基于一阶弹性波方程的能量互相关成像条件 被引量：2

3

作者 张晓语 杜启振 +1 位作者 张树奎 公绪飞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期289-297,共9页

基于地震波场能量构建的能量互相关成像条件,具有易实现、物理意义明确及背向散射压制效果明显等优势.但是,目前构建的能量互相关成像条件仅适用于二阶弹性波方程,难以直接应用于一阶弹性波方程.为此,本文针对一阶弹性波方程,基于能量... 基于地震波场能量构建的能量互相关成像条件,具有易实现、物理意义明确及背向散射压制效果明显等优势.但是,目前构建的能量互相关成像条件仅适用于二阶弹性波方程,难以直接应用于一阶弹性波方程.为此,本文针对一阶弹性波方程,基于能量守恒定理及能量密度,构建以速度-应力为参数的能量范数以表征弹性波场能量,将速度-应力能量范数拓展为能量内积以提取弹性波场反射能量.震源端与检波端的基矢量正方向保持一致的基础上,构建得到可有效压制背向散射的弹性波能量成像条件.数值模拟结果表明:该成像条件可以得到背向散射压制、振幅有效保持的能量成像结果. 展开更多

关键词 弹性波逆时偏移 一阶弹性波方程 能量互相关成像条件 背向散射

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基于和表的互相关计算方法在超声弹性成像中的性能分析 被引量：4

4

作者 彭博 罗莎莎 +1 位作者 杨烽 姜劲枫 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期31-39,共9页

互相关计算方法的性能对超声弹性成像运动的计算效率起着决定性的作用。在串行计算环境下,基于和表的快速互相关算法在维持计算精度的同时可以获得更快的计算效率。然而,在并行计算环境下,尤其是GPU平台上,基于和表的快速互相关算法的... 互相关计算方法的性能对超声弹性成像运动的计算效率起着决定性的作用。在串行计算环境下,基于和表的快速互相关算法在维持计算精度的同时可以获得更快的计算效率。然而,在并行计算环境下,尤其是GPU平台上,基于和表的快速互相关算法的实现以及性能还没有相关的报道。在本研究中,以二维超声弹性成像的运动追踪应用为目标,基于和表的快速互相关算法(ST-NCC)在GPU平台上得以实现,并且从计算效率及计算精度和传统的互相关算法进行了详细比较。初步结果显示,虽然基于和表的快速互相关算法(ST-NCC)在串行计算环境下获得了较好的计算效率,但是在GPU环境下,两种方法的计算效率没有较大的差距。 展开更多

关键词 散斑追踪 块匹配 归一化互相关 和表 超声弹性成像

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利用归一化互相关算法去除吸收强度涨落调制血管造影图像模糊 被引量：1

5

作者 王雪花 翁嘉瞬 +4 位作者 王茗祎 黄丽媛 许祥丛 韩定安 曾亚光 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1501-1507,共7页

吸收强度涨落调制成像(AIFM)方法是基于血红细胞和背景组织对低相干光照明的吸收差异,通过在频域分离动态的血红细胞信号和静态的背景信号,实现对近透明活体生物样本全场无标记的光学血管造影成像.但此成像方法需采集较长的原始图像序列... 吸收强度涨落调制成像(AIFM)方法是基于血红细胞和背景组织对低相干光照明的吸收差异,通过在频域分离动态的血红细胞信号和静态的背景信号,实现对近透明活体生物样本全场无标记的光学血管造影成像.但此成像方法需采集较长的原始图像序列,系统漂移或生物抖动会造成图像模糊,难以实现对某些特定区域的血管造影成像.本文提出一种结合AIFM成像和归一化互相关算法的新方法来提升血管造影图像的质量:原始的图像序列被分成若干短时序列,每个短时序列先利用AIFM成像算法重构得到全场的血管造影图像;再利用归一化的互相关算法将所有的短时重构图像与第一帧重构图像相匹配,并融合得到最终的血管造影片.我们以活体鸡蛋胚胎为样品,通过实验验证了利用短时归一化互相关AIFM成像方法,能够消除鸡胚胎心跳引起的图像模糊,从而获得高分辨率和信噪比的心血管造影片,对研究活体动物心脑血管疾病具有重要应用价值. 展开更多

关键词 吸收成像 归一化互相关 图像匹配 图像分析

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基于激发振幅成像条件的探地雷达逆时偏移成像 被引量：6

6

作者 王敏玲 王洪华 +1 位作者 张智 徐志锋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3435-3445,共11页

针对基于互相关成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移计算效率低、存储量大及易产生低频假象的不足,本文将激发振幅成像条件应用于GPR逆时偏移成像中.通过在源点电磁波场正向传播过程计算每个网格点的能量密度,并保存最大能量密度的时刻和... 针对基于互相关成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移计算效率低、存储量大及易产生低频假象的不足,本文将激发振幅成像条件应用于GPR逆时偏移成像中.通过在源点电磁波场正向传播过程计算每个网格点的能量密度,并保存最大能量密度的时刻和相应的电磁波场值;在接收点电磁波场逆向传播过程提取每个网格点最大能量密度时刻及对应的电磁波场值,并利用保存的最大能量源点电磁波场及走时做归一化,从而获得了依赖反射系数成像剖面,避免了源点正向传播电磁波场的存储和重建.此外,为了提高电磁波场的模拟精度,采用了基于三角形剖分的时间域有限单元法(FETD)计算电磁波正向和逆向传播过程.最后通过模型试算表明:激发振幅成像条件相比于归一化互相关成像条件,成像结果低频噪声更弱,空间分辨率更高,计算效率提高了近2倍. 展开更多

关键词 探地雷达 逆时偏移 激发振幅成像条件 能量密度 归一化互相关成像条件

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弹性波逆时偏移中的稳定激发振幅成像条件 被引量：28

7

作者 张智 刘有山 +1 位作者 徐涛 白志明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3523-3533,共11页

本文针对弹性波逆时偏移,提出稳定的激发振幅成像条件.在震源波场的正向传播过程中,计算每个网格点的能量,并保存最大能量密度的时刻和相应的波场值;在检波器波场的逆时传播过程中,在每个网格点提取最大能量密度时刻的检波器波场值,并... 本文针对弹性波逆时偏移,提出稳定的激发振幅成像条件.在震源波场的正向传播过程中,计算每个网格点的能量,并保存最大能量密度的时刻和相应的波场值;在检波器波场的逆时传播过程中,在每个网格点提取最大能量密度时刻的检波器波场值,并利用保存的最大能量震源波场做归一化,获得角度依赖的反射系数成像剖面.相比于归一化互相关成像条件,该成像条件在震源波场的正向传播过程中无需存储波场快照,节省大量磁盘空间和I/O吞吐任务,提高了计算效率;相比于弹性波的激发时间成像条件,该成像条件自动校正了水平分量在震源两侧的极性反转,在多炮叠加时避免振幅损失.数值试验表明,与归一化成像条件相比,稳定激发振幅成像条件具有更小的计算量,偏移剖面的低频假象更弱,水平分量的成像能力更优,具有更高的空间分辨率. 展开更多

关键词 弹性波 逆时偏移 成像条件 能量密度 稳定激发振幅 激发时间 归一化互相关

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基于逆散射成像条件的最小二乘逆时偏移 被引量：12

8

作者 方修政 钮凤林 吴迪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3770-3782,共13页

最小二乘逆时偏移(LSRTM)相对于常规逆时偏移(RTM)具有分辨率更高、振幅更准确、噪音更少等优势,可以对复杂的地质构造进行有效的成像.这种迭代更新反演成像方法十分依赖目标函数的梯度质量和计算效率.当地质模型中存在强反射界面或者... 最小二乘逆时偏移(LSRTM)相对于常规逆时偏移(RTM)具有分辨率更高、振幅更准确、噪音更少等优势,可以对复杂的地质构造进行有效的成像.这种迭代更新反演成像方法十分依赖目标函数的梯度质量和计算效率.当地质模型中存在强反射界面或者记录中存在折射波时,基于常规互相关成像条件(CCC)的最小二乘逆时偏移梯度会包含很强的低频噪音,从而使反演的收敛速度和成像质量降低.为此,本文在最小二乘逆时偏移的梯度中引进了逆散射成像条件来压制这种低频噪音,并以此提出基于逆散射成像条件(ISC)的最小二乘逆时偏移方法.数值模拟结果表明,两者计算耗时基本一致,但逆散射成像条件能高效压制梯度中的低频噪音,从而使反演过程中收敛加速,成像质量得到显著提高. 展开更多

关键词 最小二乘逆时偏移 互相关成像条件 逆散射成像条件 低频噪音 目标泛函梯度

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几种叠前逆时偏移成像条件的比较 被引量：11

9

作者 薛东川 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期222-227,332+157-158,共6页

叠前逆时偏移常用的成像条件主要有初至时成像条件、最大振幅到达时成像条件和互相关成像条件。初至时成像条件以成像网格点初至波的到达时间作为成像时间,计算速度快,适用于介质相对简单的情况。最大振幅到达时成像条件以成像网格点出... 叠前逆时偏移常用的成像条件主要有初至时成像条件、最大振幅到达时成像条件和互相关成像条件。初至时成像条件以成像网格点初至波的到达时间作为成像时间,计算速度快,适用于介质相对简单的情况。最大振幅到达时成像条件以成像网格点出现最大入射振幅的时间作为成像时间,选取能量最强的绕射波聚焦成像,提高了成像质量。互相关成像条件利用的是入射波和反射波的互相关,偏移前需要模拟整个放炮过程,计算量和存储量都很大,但能够充分利用全波场信息,可使各成像网格点多次成像,从而有效压制成像噪声。Marmousi模型叠前逆时偏移成像结果表明,互相关成像条件的抗噪性能优于初至时成像条件和最大振幅到达时成像条件,当偏移速度场足够准确时,互相关成像条件可以实现多次波成像。 展开更多

关键词 叠前逆时偏移 初至时成像条件 最大振幅到达时成像条件 互相关成像条件 MARMOUSI模型

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保幅单程波叠前深度偏移中成像条件的对比分析

10

作者 雷秀丽 李振春 夏洁 《勘探地球物理进展》 2010年第5期318-322,共5页

在波动方程炮域偏移中,成像条件的应用对于提供照明补偿和振幅恢复十分重要。尤其是对于波动方程保幅偏移,稳定的成像条件对于有效地恢复介质反射系数必不可少。通过对3界面水平层状模型和Marmousi模型试算,对比分析了各种成像条件,并... 在波动方程炮域偏移中,成像条件的应用对于提供照明补偿和振幅恢复十分重要。尤其是对于波动方程保幅偏移,稳定的成像条件对于有效地恢复介质反射系数必不可少。通过对3界面水平层状模型和Marmousi模型试算,对比分析了各种成像条件,并依据成像结果对各种成像条件做出了评价。测试出最稳定的成像条件是基于平滑窗函数的,使用这种成像条件提高了成像的稳定性,明显改善了保幅效果,而且能够很好地压制偏移噪声。 展开更多

关键词 保幅叠前深度偏移 成像条件 互相关 反褶积 平滑

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逆时偏移在声反射成像测井中的应用方法研究 被引量：4

11

作者 李雨生 李宁 +3 位作者 武宏亮 王克文 冯周 刘鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1705-1714,共10页

声反射成像测井中常用的基于射线理论的Kirchhoff积分偏移算法和基于单程波理论的F-K偏移算法均可实现井旁缝洞反射体的快速偏移成像,但其仅适用于地层垂向变化较弱的速度场和高陡角裂缝的偏移成像,无法实现低角度反射体的准确偏移归位... 声反射成像测井中常用的基于射线理论的Kirchhoff积分偏移算法和基于单程波理论的F-K偏移算法均可实现井旁缝洞反射体的快速偏移成像,但其仅适用于地层垂向变化较弱的速度场和高陡角裂缝的偏移成像,无法实现低角度反射体的准确偏移归位,产生偏移假象误导测井解释.逆时偏移基于全波动方程,可适应强垂向变化速度场,实现近似水平反射体的偏移成像.本文详细分析了将逆时偏移应用于声反射成像测井时存在的数据准备、时间采样间隔匹配和成像条件改进等若干问题,通过设置多组理论模型来说明算法对井旁不同反射体的识别能力.模拟资料和实际资料处理结果证实,较F-K偏移算法,逆时偏移算法成像精度更高、收敛性更好,可有效实现近似水平构造偏移归位.改进的归一化互相关成像条件可解决深部地层的远井壁成像衰减问题,降低测井解释的多解性.逆时偏移将成为声反射成像测井高精度偏移技术的发展方向. 展开更多

关键词 声反射成像测井 逆时偏移 归一化互相关成像条件 井旁裂缝成像

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基于Hilbert变换的全波场分离逆时偏移成像 被引量：20

12

作者 王一博 郑忆康 +3 位作者 薛清峰 常旭 Tong W.Fei Yi Luo 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4200-4211,共12页

逆时偏移方法利用双程波算子模拟波场的正向和反向传播,通常采用互相关成像条件获得偏移剖面,是一种高精度的成像方法.但是传统的互相关成像条件会在偏移结果中产生低频噪声;此外,如果偏移速度中存在剧烈速度变化还可能进一步产生偏移假... 逆时偏移方法利用双程波算子模拟波场的正向和反向传播,通常采用互相关成像条件获得偏移剖面,是一种高精度的成像方法.但是传统的互相关成像条件会在偏移结果中产生低频噪声;此外,如果偏移速度中存在剧烈速度变化还可能进一步产生偏移假象.为了提高逆时偏移的成像质量,可在成像过程中先对震源波场和检波点波场分别进行波场分离,然后选择合适的波场成分进行互相关成像.本文基于Hilbert变换,推导了可在偏移过程中进行上下行和左右行波场分离的高效波场分离公式以及相应的成像条件,结合Sigsbee 2B合成数据,给出了不同波场成分的互相关成像结果.数值算例结果表明,采用本文提出的高效波场分离算法以及合理的波场成分互相关成像条件可以获得高信噪比的成像结果. 展开更多

关键词 逆时偏移 互相关成像条件 波场分离 HILBERT变换

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叠前逆时深度偏移低频噪声压制策略研究 被引量：36

13

作者 杜启振 朱钇同 +1 位作者 张明强 公绪飞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2391-2401,共11页

低波数噪音严重影响了逆时偏移的成像质量,选择合适的低波数噪音压制方法是进行逆时偏移时必然涉及到的一个重要方面.本文首先详细分析了逆时偏移中低波数噪音产生的本质原因,然后根据噪音的产生机制对目前各类低波数噪音压制方法进行... 低波数噪音严重影响了逆时偏移的成像质量,选择合适的低波数噪音压制方法是进行逆时偏移时必然涉及到的一个重要方面.本文首先详细分析了逆时偏移中低波数噪音产生的本质原因,然后根据噪音的产生机制对目前各类低波数噪音压制方法进行了分析和归类:第一类低波数噪音压制策略的核心是在构建波场中避免发生背向反射;第二类低波数噪音压制策略的核心是进行选择性成像.最后通过对压噪方法进行合理的选择和搭配,构建了在不同实现条件和成像需求情况下逆时偏移去噪方法的最佳抉择策略.结合数值算例对几种压噪方案进行了测试和比较,实例表明了对噪音压制方法进行合理的搭配可以获得高信噪比逆时偏移成像结果. 展开更多

关键词 低频噪声 噪音压制 最优化策略 互相关成像条件 叠前逆时深度偏移

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