低秩稀疏重建分析的边缘检测方法

摘要

边缘检测方法众多,并取得了很好的应用效果,但不同方法有其自身的不足和边缘检测能力的限制,特别是对噪声干扰、多边缘干涉及弱小目标边缘的检测效果不理想.为此,首先分析断层边缘和缝洞边缘的空间分布特征,根据断层边缘和缝洞边缘的地震响应特征,把低秩稀疏分析理论引入边缘检测,研究边缘信息、背景信息及噪声信息的低秩稀疏分解与重建;为了提高边缘检测能力和分辨率,在压缩感知稀疏表示基础上,对地震资料进行深度稀疏化表示,结合向量稀疏表示和矩阵稀疏表示,通过低秩稀疏分析理论,形成一种全新的边缘检测方法——低秩稀疏重建分析的边缘检测方法.具体步骤为:①地震资料平稳小波分解;②多尺度小波系数优化;③根据多尺度优化小波系数建立张量矩阵并进行建模;④张量矩阵奇异值分解;⑤矩阵奇异值低秩优化;⑥多尺度双稀疏和双优化结果融合与重建.模型分析和实际资料应用效果分析表明:所提方法的抗噪性、适用性较强,对于断层和缝洞边缘具有较好的刻画能力.