基于快速凸集投影与周期正弦延迟时间编码的混源数据分离方法

1

作者 杨熙熙 张华 +3 位作者 付立恒 武召祺 程铁洪 蔡冻 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第4期923-936,共14页

地震勘探中传统的地震数据采集方式是炮与炮之间分开激发,施工效率较低,而多震源混采技术通过多炮同时或延时激发,大幅度提高了施工效率。为了对多震源混采地震数据进行常规的数据处理,必须先将混合数据分离成单震源数据,传统的数据分... 地震勘探中传统的地震数据采集方式是炮与炮之间分开激发,施工效率较低,而多震源混采技术通过多炮同时或延时激发,大幅度提高了施工效率。为了对多震源混采地震数据进行常规的数据处理,必须先将混合数据分离成单震源数据,传统的数据分离方法普遍存在效率偏低的问题。文中在稀疏反演分离方法的基础上,通过在常规凸集投影算法(POCS)中加入惯性参数,得到了快速凸集投影算法(FPOCS),同时,针对随机时间延迟编码造成局部连续混叠噪声导致分离精度下降的情况,提出了一种周期正弦变化的时间延迟编码方法。该方法在迭代过程中以曲波变换为稀疏基,使用软阈值函数作为阈值模型,指数阈值公式作为阈值更新公式,使来自其他震源的混叠干扰变得更加离散,混叠噪声也会在一定延迟时间内均匀分布,从而降低分离多震源数据的难度。理论和实测数据的处理结果均表明,两种方法不但大幅提高了收敛速度,还有效提高了多震源数据的分离精度,且具有良好的抗噪性能。 展开更多

关键词 多震源混合采集 曲波变换 快速凸集投影算法 周期时间延迟编码

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基于区域阈值模型的地震信号凸集投影高效重建方法

2

作者 王敏玲 吴祺铭 +2 位作者 王洪华 席宇何 王欲成 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期195-205,共11页

地震信号重建广泛应用的凸集投影(POCS)算法大都采用线性或指数阈值模型,虽然计算效率高,但由于难以完全消除缺失信号泄露引起的噪声,重建效果不佳。为此,提出了一种基于区域阈值模型的POCS地震信号重建方法,将数值阈值转化为区域阈值,... 地震信号重建广泛应用的凸集投影(POCS)算法大都采用线性或指数阈值模型,虽然计算效率高,但由于难以完全消除缺失信号泄露引起的噪声,重建效果不佳。为此,提出了一种基于区域阈值模型的POCS地震信号重建方法,将数值阈值转化为区域阈值,将区域滤波窗口作为阈值进行迭代更新。其核心思想是根据时—空域缺失地震信号的频率—波数(F⁃K)谱分布范围,在每次POCS重建迭代时按照一定规律选取固定大小的矩形或扇形区域作为阈值,将区域内和区域外的变换系数分别保留和置零,以尽可能地保留有效信号的变换系数,构建了地震信号POCS重建的矩形与扇形区域阈值模型。数值试验结果表明:相比于F⁃K域指数阈值模型的POCS重建,F⁃K域区域阈值模型对连续缺失信号的重建精度更高;相比于扇形区域阈值模型,矩形区域阈值模型的重建精度和计算效率均略高;与曲波域指数阈值模型的POCS重建相比,F⁃K域区域阈值模型的重建精度相当,但计算效率提高了约90%。 展开更多

关键词 地震信号重建 凸集投影(pocs)算法 F⁃K域 区域阈值模型 高效重建

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求解凸集约束优化问题的共轭梯度的GLP投影算法

3

作者 孙清滢 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第1期100-104,107,共6页

利用GLP投影技术 ,对凸约束的非线性规划问题构造了一个共轭梯度的GLP投影算法 ,在一维精确步长搜索下 ,给出了算法较强的全局收敛性结果 ,由于算法需要较小的存储量 ,特别适合于计算大规模的约束优化问题。该算法提高了梯度投影法的收... 利用GLP投影技术 ,对凸约束的非线性规划问题构造了一个共轭梯度的GLP投影算法 ,在一维精确步长搜索下 ,给出了算法较强的全局收敛性结果 ,由于算法需要较小的存储量 ,特别适合于计算大规模的约束优化问题。该算法提高了梯度投影法的收敛速度。 展开更多

关键词 求解 凸集约束优化 共轭梯度 GLP投影算法 收敛性 非线性规划

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利用抗假频凸集投影算法的规则缺失地震数据重建 被引量：8

4

作者 刁塑 张华 +3 位作者 张恒琪 张博泓 余政 庞洋 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期716-724,699,共10页

在地震数据现场采集过程中,因受工区复杂地形等条件限制,采集到的地震数据大多不完整、不规则,且会呈现不同程度的空间假频现象。在均匀空间网格下,规则地震道缺失引起的假频与真实频谱相似,而常规基于傅里叶变换和凸集投影(POCS)的重... 在地震数据现场采集过程中,因受工区复杂地形等条件限制,采集到的地震数据大多不完整、不规则,且会呈现不同程度的空间假频现象。在均匀空间网格下,规则地震道缺失引起的假频与真实频谱相似,而常规基于傅里叶变换和凸集投影(POCS)的重建方法不能实现反假频重建。为此,针对线性同相轴规则缺失地震数据,通过在f-k域中采用倾角扫描方法拾取有效波能量,建立相应的选择函数,将其引入到POCS算法对数据进行反演计算,重建得到无假频数据。数值实验结果表明,文中所提方法在重建规则缺失地震数据的同时有效地消除了假频信息。 展开更多

关键词 傅里叶变换 凸集投影(pocs) 选择函数 抗假频 阈值

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基于改进快速凸集投影算法的地震数据同时插值和去噪研究 被引量：1

5

作者 张鹏 刘鑫明 +1 位作者 韩晓影 董桂玉 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期437-438,共2页

缺失地震数据是在处理获取的数据时遇到的普遍问题,空间假频问题会增大后期处理解释的难度,该问题可以利用稀疏反演方法恢复缺失数据,但此类方法通常针对高信噪比数据。实际采集地震数据不可避免的含有随机噪声,增加了求解插值问题的难... 缺失地震数据是在处理获取的数据时遇到的普遍问题,空间假频问题会增大后期处理解释的难度,该问题可以利用稀疏反演方法恢复缺失数据,但此类方法通常针对高信噪比数据。实际采集地震数据不可避免的含有随机噪声,增加了求解插值问题的难度。快速凸集投影(FPOCS)方法是种高效的地震数据插值方法,但并不适合处理噪声数据。 展开更多

关键词 反假频 去噪 改进快速凸集投影算法

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基于POCS-MPMAP合成算法的超分辨率图像复原(英文) 被引量：14

6

作者 苏秉华 金伟其 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期502-504,共3页

阐述了凸集投影理论 (POCS)和基于Markov约束的Poisson MAP超分辨率图像复原算法 (MPMAP) 为了能获得更大的带宽扩展和更好的复原图像 ,把POCS理论与MPMAP算法结合在一起 ,提出基于POCS MPMAP的合成超分辨率图像复原算法

关键词 图像处理 超分辨率图像复原算法 凸集投影 最大后验概率 Markov约束 pocs-MPMAP合成算法

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非局部平均迭代修正的稀疏角度CT凸集投影重建 被引量：2

7

作者 刘楠 黄静 +3 位作者 马建华 路利军 冯前进 陈武凡 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2224-2228,共5页

鉴于非局部平均(nonlocal means,NL-means)滤波后的图像质量大幅提升,本文提出一种非局部平均迭代修正的稀疏角度CT凸集投影(projection onto convex set,POCS)重建方法。新方法采用两相式重建策略:首先对CT稀疏投影数据采用POCS算法进... 鉴于非局部平均(nonlocal means,NL-means)滤波后的图像质量大幅提升,本文提出一种非局部平均迭代修正的稀疏角度CT凸集投影(projection onto convex set,POCS)重建方法。新方法采用两相式重建策略:首先对CT稀疏投影数据采用POCS算法进行重建,以获得满足数据一致性及非负性约束的重建图像;随后由POCS重建图像导引非局部平均对其进行优化修正,以消除图像中的高频噪声,保持图像边缘,减少条形伪影,达到提升图像质量的目的。两相交替进行,直至满足某一终止准则。仿真实验表明,本文提出的非局部平均迭代修正稀疏角度CTPOCS重建算法,可有效抑制重建图像噪声和条形伪影,大幅提高重建图像质量。 展开更多

关键词 稀疏角度CT 凸集投影算法 非局部平均算法 迭代修正

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基于改进POCS算法的图像重建 被引量：2

8

作者 刘常云 倪林 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第21期226-228,240,共4页

利用传统凸集投影(POCS)算法进行图像超分辨率重建时,重建图像的边缘会产生振荡效应。针对该问题,提出一种改进的POCS算法。分析边缘振荡效应产生的原因,根据图像边缘两侧像素差值较大的特点,加权约束中心在边缘像素的点扩散函数,以减... 利用传统凸集投影(POCS)算法进行图像超分辨率重建时,重建图像的边缘会产生振荡效应。针对该问题,提出一种改进的POCS算法。分析边缘振荡效应产生的原因,根据图像边缘两侧像素差值较大的特点,加权约束中心在边缘像素的点扩散函数,以减少边缘另一侧像素对当前像素的影响。实验结果表明,该算法能消除边缘振荡效应,提高重建图像的峰值信噪比。 展开更多

关键词 凸集投影算法 超分辨率重建 边缘振荡 点扩散函数 图像配准 观测模型

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非凸变分不等式的四步投影算法及其收敛性分析 被引量：2

9

作者 张亮 吴至友 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期109-113,共5页

利用非凸变分不等式和不动点问题的等价关系,给出了一个新的求解非凸变分不等式的四步投影算法.该算法在现有的三步迭代算法基础上,利用校正方法建立了第四步迭代公式.最后在适当条件下证明了该算法的收敛性,所得结论推广了该领域内的... 利用非凸变分不等式和不动点问题的等价关系,给出了一个新的求解非凸变分不等式的四步投影算法.该算法在现有的三步迭代算法基础上,利用校正方法建立了第四步迭代公式.最后在适当条件下证明了该算法的收敛性,所得结论推广了该领域内的一些最新结果. 展开更多

关键词 非凸变分不等式 一致临近正则集 ξ 强单调算子 η-Lipschitz 连续算子 四步投影算法

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凸集投影方法在谱分析中的应用

10

作者 朱扬明 王志中 《南京邮电学院学报》 北大核心 1991年第4期63-68,共6页

本文讨论了POCS谱分析法。该方法可以利用任意多的非线性约束,它的基本思想是:假设对待估计谱的任何约束限定了谱在一个适当定义的闭凸集中,对于n个约束,待估计谱就在这n个闭凸集的交集中。给定到每个闭凸集上的投影算子P_i,待估计谱就... 本文讨论了POCS谱分析法。该方法可以利用任意多的非线性约束,它的基本思想是:假设对待估计谱的任何约束限定了谱在一个适当定义的闭凸集中,对于n个约束,待估计谱就在这n个闭凸集的交集中。给定到每个闭凸集上的投影算子P_i,待估计谱就可用迭代方法得到。本文给出了两个仿真例子,说明了POCS谱分析的优良性能。 展开更多

关键词 信号分析 凸集 投影算法 谱分析

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凸集上的投影问题

11

作者 孙秀真 李文军 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第2期104-105,共2页

研究了点在凸集Ｃｐ＝｛η∈Ｒｎ｜ηｐ≤１｝（其中ｐ＝１，２，＋∞）的投影问题，给出了相应的表达式及点在Ｃ１上投影的二分法算法。

关键词 Lp模 凸集 投影 算法 线性规划

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序列图像的POCS超分辨率重建方法 被引量：13

12

作者 肖创柏 段娟 禹晶 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期108-113,共6页

为了有效地执行超分辨率算法,使其改善高分辨率图像的边缘质量,根据POCS算法的原理,给出了模拟-修正迭代超分辨率图像重建方法和具体实现步骤.针对重建的高分辨率图像中产生的边缘Gibbs现象,提出了一种抑制方法,该方法将中心在边缘像素... 为了有效地执行超分辨率算法,使其改善高分辨率图像的边缘质量,根据POCS算法的原理,给出了模拟-修正迭代超分辨率图像重建方法和具体实现步骤.针对重建的高分辨率图像中产生的边缘Gibbs现象,提出了一种抑制方法,该方法将中心在边缘像素的PSF与一个指数型权值函数相乘,使得修改的PSF系数沿着边缘正交的方向减小.利用模拟序列和实际序列对改进的POCS算法的有效性进行了验证.结果表明:该方法简单易行,能有效地保持边缘的特性,达到提高图像质量的目的. 展开更多

关键词 超分辨率 pocs(凸集投影)算法 点扩散函数(PSF) 运动估计 Gibbs现象

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POCS联合改进的Jitter采样理论曲波域地震数据重建 被引量：21

13

作者 王本锋 陈小宏 +1 位作者 李景叶 张华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期20-28,13-14,共9页

由于采集条件的限制及后续处理中废炮废道的剔除,使得地震数据成为不完整数据体,这将影响后续地震资料的处理及反演,因此有必要进行地震数据重建。本文结合曲波变换和凸集投影(POCS)方法对不规则地震数据进行重建:对比分析不同阈值模型... 由于采集条件的限制及后续处理中废炮废道的剔除,使得地震数据成为不完整数据体,这将影响后续地震资料的处理及反演,因此有必要进行地震数据重建。本文结合曲波变换和凸集投影(POCS)方法对不规则地震数据进行重建:对比分析不同阈值模型对二维地震数据重建结果及收敛速度的影响,采用改进的指数阈值模型(q=0.5)和改进的Jitter欠采样方法在频率域对每一有效频率切片进行二维重建,最终实现三维地震数据重建,并有效地提高了计算效率。在迭代过程中,定义了新的误差函数公式,从而在保证重建质量的同时有效地结束迭代,再次提高了计算效率。模拟数据分析和实际数据处理结果均验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 地震数据重建 曲波变换 凸集投影(pocs) 阈值模型 改进的Jitter采样

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基于Curvelet变换与POCS方法的三维数字岩心重建 被引量：5

14

作者 王本锋 李景叶 +1 位作者 陈小宏 曹静杰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2069-2078,共10页

随着页岩气勘探与开发的深入,研究页岩裂隙的三维空间展布成为页岩岩石物理研究的必要步骤之一.但由于仪器的限制,页岩切片在深度上具有不连续性,以及数字岩心纵向上成像最小间隔与横向分辨率的不一致成为影响裂隙表征和数字岩石物理模... 随着页岩气勘探与开发的深入,研究页岩裂隙的三维空间展布成为页岩岩石物理研究的必要步骤之一.但由于仪器的限制,页岩切片在深度上具有不连续性,以及数字岩心纵向上成像最小间隔与横向分辨率的不一致成为影响裂隙表征和数字岩石物理模拟精度提高的重要因素.为了更好的研究裂隙在三维的空间展布,本文将curvelet稀疏变换与凸集投影(POCS)迭代算法有效结合,实现三维数字岩心重建.首先对X射线扫描砂岩得到的三维数据体进行隔片抽稀,利用本文方法实现三维数据体重建,重建结果与完整数据体具有很好的一致性,且优于现有方法(spgl1),验证了新方法的有效性与先进性.其次对聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)得到的纳米级页岩二维切片在深度上进行了加密重建,获得纵向上成像最小间隔与横向分辨率基本一致的三维数字岩心,由于仪器限制引起的页岩切片深度上的不连续性得到减弱,裂隙展布更加清晰.砂岩CT图像以及页岩FIB-SEM成像数据的重建结果验证了本文方法的有效性与先进性. 展开更多

关键词 CURVELET变换 凸集投影(pocs) 三维数字岩心 页岩 重建

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组合MKSVD和MPOCS的图像恢复 被引量：2

15

作者 苏品刚 孙站里 尚丽 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第9期2800-2804,2821,共6页

为获得较高质量的恢复图像,采用一种改进的KSVD(MKSVD)算法对低分辨率(LR)图像进行消噪处理,进一步对消噪结果采用一种改进的POCS(MPOCS)算法进行恢复,得到边缘特征更清晰的恢复图像。MKSVD是一种典型的稀疏字典学习方法,具有自适应消... 为获得较高质量的恢复图像,采用一种改进的KSVD(MKSVD)算法对低分辨率(LR)图像进行消噪处理,进一步对消噪结果采用一种改进的POCS(MPOCS)算法进行恢复,得到边缘特征更清晰的恢复图像。MKSVD是一种典型的稀疏字典学习方法,具有自适应消噪特性,可有效减少特征系数的训练时间;MPOCS采用双边滤波器实现POCS算法中点扩散函数(PSF)的估计,较好保持了图像的边缘细节。采用模拟和真实的LR图像进行测试,仿真结果表明了该图像恢复方法的有效性。 展开更多

关键词 凸集投影(pocs)方法 双边滤波 稀疏字典 改进KSVD算法 快速稀疏编码(FSC) 图像恢复

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图像重建中的一种加速投影算法 被引量：1

16

作者 党亚峥 曹倩 侯守明 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第2期104-108,共5页

投影算法是解决凸集图像重建问题最普遍的工具,该算法主要有循环投影算法和平行投影算法,前者的核心思想是计算初始估计量到集合上的周期性投影,后者则是在每次迭代中都需要计算到所有集合上的投影。平行投影算法虽然通过并行操作提高... 投影算法是解决凸集图像重建问题最普遍的工具,该算法主要有循环投影算法和平行投影算法,前者的核心思想是计算初始估计量到集合上的周期性投影,后者则是在每次迭代中都需要计算到所有集合上的投影。平行投影算法虽然通过并行操作提高了收敛速度,但是每次迭代步长依然局限于(0,2),这在一定程度上影响了它的收敛。为了寻求收敛速度更快,重建效果更好的加速投影算法,对平行投影算法进行改进,通过引入外推因子,提出一种加速投影算法,并在相应条件下证明新算法的收敛性。新算法使得每次的迭代步长均大于2,从而保证每次迭代的结果更加靠近解集。实验结果也表明,新提出的加速投影算法比平行投影算法收敛速度更快并且效率更高。 展开更多

关键词 图像重建 凸集投影 投影算法 收敛

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反假频POCS数据规则化及其在偏移成像中的应用 被引量：9

17

作者 陈小春 陈辉 +1 位作者 喻勤 龙林 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期13-19,共7页

受地形条件和障碍物等因素的影响,陆上地震数据采集容易出现地震道丢失现象,对地震资料的后续处理和解释造成不良影响。文中提出一种反假频凸集投影(POCS)插值方法,借助f-k域低频成分预测高频无假频成分,剔除混叠假频,达到恢复缺失地震... 受地形条件和障碍物等因素的影响,陆上地震数据采集容易出现地震道丢失现象,对地震资料的后续处理和解释造成不良影响。文中提出一种反假频凸集投影(POCS)插值方法,借助f-k域低频成分预测高频无假频成分,剔除混叠假频,达到恢复缺失地震道的目的。Marmousi模型数据试验说明凸集投影反假频插值能提高偏移成像品质。 展开更多

关键词 反假频 凸集投影(pocs) 偏移 规则化

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基于非局部POCS的超分辨率图像重建 被引量：6

18

作者 罗国中 殷建平 祝恩 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第8期47-49,62,共4页

图像获取过程中,受成像系统的影响,无法获取原始场景中所有的信息。超分辨率图像重建技术就是在不改变成像系统的前提下,提高图像质量。POCS(凸集投影算法)可以利用多帧低分辨率图像重建一帧高分辨率图像。然而传统的POCS算法通常会产生... 图像获取过程中,受成像系统的影响,无法获取原始场景中所有的信息。超分辨率图像重建技术就是在不改变成像系统的前提下,提高图像质量。POCS(凸集投影算法)可以利用多帧低分辨率图像重建一帧高分辨率图像。然而传统的POCS算法通常会产生"锯齿"边缘。在自然图像中,会存在许多的相似边缘结构。利用局部相似性的结构,可以有效地消除"锯齿"边缘。因此提出一种基于非局部POCS的超分辨率图像重建算法,以有效锐化图像边缘,提高图像的视觉感观。 展开更多

关键词 超分辨率重建 pocs(凸集投影) 非局部均值滤波 图像插值

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基于盲恢复的POCS图像超分辨率重建 被引量：4

19

作者 姚琦 王培康 《电子测量技术》 2012年第5期63-65,共3页

在传统凸集投影(POCS)算法基础上,考虑到算法对于初始图像的依赖性,尝试通过引入近似点扩散函数检测(APEX)盲解卷积技术,对POCS算法的初始参考图像进行盲恢复,然后再进行超分辨率图像重建。仿真实验证明,APEX盲恢复后的初始图像,相比原... 在传统凸集投影(POCS)算法基础上,考虑到算法对于初始图像的依赖性,尝试通过引入近似点扩散函数检测(APEX)盲解卷积技术,对POCS算法的初始参考图像进行盲恢复,然后再进行超分辨率图像重建。仿真实验证明,APEX盲恢复后的初始图像,相比原初始图像,更加接近真实图像。重建后,直观上图像的清晰度有了一定程度的提高,由于更好地抑制了噪声,表现在PSNR有了一定的提升;另外,由于APEX的引入,改进算法在一定程度上降低了原算法对初值的依赖程度,增强了POCS算法的鲁棒性。 展开更多

关键词 超分辨率重建 凸集投影(pocs) 盲解卷积 非线性最小二乘拟合 近似点扩散函数检测(APEX)

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应用XGBoost算法的随机缺失地震数据重建 被引量：1

20

作者 李山 田仁飞 刘涛 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期965-975,共11页

随着勘探目标的构造和地表地质条件的日趋复杂,地震数据经常存在不规则和不完整的问题,给后续的处理带来严重困难。针对这一难题,文中提出了一种基于XGBoost算法的地震数据重建方法。该方法从局部学习的角度出发,针对随机缺失的地震道,... 随着勘探目标的构造和地表地质条件的日趋复杂,地震数据经常存在不规则和不完整的问题,给后续的处理带来严重困难。针对这一难题,文中提出了一种基于XGBoost算法的地震数据重建方法。该方法从局部学习的角度出发,针对随机缺失的地震道,在其周围选择一定数量的相邻地震道作为参考。通过构建这些参考地震道的道号、采样点号与数值之间的回归模型,能够精确学习并重建出缺失地震道的数据。为全面评估该方法的性能,对模拟数据不同地震道缺失情况下进行了实验,并与基于U-net卷积神经网络和基于凸集投影的Curvelet算法等重建方法进行比较。实验结果表明,基于XGBoost算法的重建方法对随机缺失地震数据重建具有较高的精度。实际数据处理结果表明,该方法能够为后续地震资料处理提供高精度的规则炮集数据。 展开更多

关键词 地震数据重建 XGBoost 算法 凸集投影 机器学习 U-net

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