曲波变换

摘要： 在海洋宽频地震处理技术中,鬼波压制是拓宽地震资料频带、提高地震资料分辨率的关键,常用方法是在预测鬼波的基础上,将其从全波场中消除。显然精确地预测鬼波是鬼波压制技术的难点。依据格林函数理论,提出了基于鬼波传播的射线路径预测鬼波波场的多次迭代技术及流程,结合研发的曲波域匹配相减技术,有效压制了鬼波。由于预测鬼波波场较为复杂,导致在匹配相减时会出现损伤一次波或鬼波未彻底压制等情形。为此,进一步引入多次迭代思想,将匹配相减后得到的一次波的波场作为输入,再次通过格林函数预测鬼波并相减,得到更干净的一次波场;历经多次迭代可逐步提高鬼波预测的精度。模型数据和实际资料的处理结果表明,该方法在压制鬼波的同时能更好地保护一次波。

摘要： 表面织构的物理特征是影响活塞组件-缸套系统摩擦学特性和织构减摩效应的关键因素。为了准确有效地描述活塞组件-缸套系统减摩织构的物理特征,提出一种基于曲波变换和分块迭代函数系统(Partitioned iterated function system,PIFS)的减摩织构物理特征的定量表征方法。从活塞组件-缸套系统减摩织构表面的灰度图像出发,运用离散曲波变换方法对减摩织构表面的灰度图像在各个方向上进行多尺度分离。研究与减摩织构物理特征相关的灰度图像信息的分块迭代函数系统分形描述方法,通过计算减摩织构物理特征的分形维数,并与差分盒维数(differential box-counting,DBC)方法计算得到的分形维数进行对比,验证PIFS方法的有效性。结果表明,与差分盒维数方法计算得到的分形维数相比,针对不同网纹织构和不同形状组合、截面尺寸以及深度的凹坑织构,PIFS方法计算得到的分形维数能够更为敏感和有效地反映减摩织构物理特征的变化。

摘要： 针对气枪主动源信号的特点,构建了一种基于曲波域的压缩感知降噪方法,并将其应用于气枪主动源信号处理。介绍了将新发展的压缩感知理论与曲波域全变差技术相结合的降噪方法的原理和处理流程。通过数值模拟,将该方法与传统方法的处理效果进行了对比评价,降噪后的波速测量结果与模拟信号基本一致。将该方法应用到实际的气枪主动源的数据处理中。结果表明:该方法在去除随机噪声的同时,也压制了相干干扰现象。

摘要： 动校正是地震数据处理中的重要步骤,但它在校正过程中会产生子波拉伸畸变效应,随着偏移距的增大,会出现主频降低、振幅扩大的现象。由于存在拉伸畸变,同相轴未被拉平,导致非同相叠加,会引起水平叠加剖面的频率失真和分辨率下降,因此,拉伸校正是提高水平叠加剖面分辨率的关键。子波拉伸畸变在曲波稀疏域中是不相干的,可以将拉伸校正视为是一个非线性优化过程。通过度量稀疏域中数据的稀疏性,使用一种快速有效的算法,来优化子波拉伸畸变生成的非线性问题,最终实现消除子波拉伸畸变的目的。曲波稀疏变换拉伸校正方法能够消除由动校正带来的子波拉伸畸变,恢复远偏移距处的高频信息,校平同相轴。综合模型数据和实际资料处理,曲波稀疏拉伸校正方法能够显著提高水平叠加剖面的分辨率。

摘要： 为解决变差、曲波变换等方法在医学MR图像处理中产生边缘模糊、伪影和噪声抑制效果差等问题,提出了一种变差曲波变换算法。该方法对含高斯和椒盐噪声的医学MR图像进行曲波阈值和变差除噪,将得到的除噪结果进行曲波逆变换合成。仿真结果表明,该算法获得的图像峰值信噪比(PSNR)和边缘保持指数(EPI)均为最优,PSNR高出其他去噪方法约0.4dB~1.3dB,EPI高出约为2%。该算法有效地降低了噪声,较好地保持了医学MR图像边缘和细节信息,效果明显优于变差和曲波变换等方法。

摘要： 压缩感知(CS)理论在合成孔径雷达(SAR)成像中应用广泛。针对包含城市、河流等区域的非稀疏场景压缩感知SAR成像,提出基于近似观测模型的混合稀疏表示(MSR)压缩感知SAR成像方法。该方法将复杂的SAR图像分解成点、线、面,并将线、面分别通过离散余弦变换和曲波变换转换到稀疏域,使压缩感知的稀疏性条件得以满足,通过求解基于近似观测模型的二维压缩感知优化问题重建非稀疏场景的SAR图像。所提方法能够实现降采样率条件下对包含城市、河流等非稀疏场景区域的成像,仿真场景和实测场景成像结果表明了所提方法的有效性。

摘要： 为了提高二维大地电磁反演对异常体边界的刻画能力,我们引入曲波变换建立一种新的稀疏正则化反演方法.与传统的在空间域中对模型电阻率参数求解的方式不同,我们借助曲波变换将二维电阻率模型转换为曲波系数,并采用L1范数约束以保证系数的稀疏性.曲波变换是一种多尺度分析方法,其系数分为粗尺度系数和精细尺度系数,粗尺度的系数代表电阻率模型的整体概貌,而精细尺度中较大系数代表目标体的边缘细节.此外,曲波变换的窗函数满足各向异性尺度关系,并具有多方向性,因此曲波变换可以近似最佳地提取目标体的边缘特征信息,这为我们在反演中恢复边界提供有利条件.通过对大地电磁的理论模型合成数据和实测数据反演,验证了基于曲波变换稀疏正则化反演对异常体边界的刻画能力优于常规的L2范数和L1范数反演方法.

摘要： 为了重磁数据中有效信号的分离与提取,本文研究了最近十几年发展起来的一种方法:曲波变换方法(Cur-velet transform method).从曲波变换的基本原理入手,通过重力位场理论模型数据分析了曲波变换的多尺度分解重构能力,并且利用加噪理论模型数据分析了曲波变换的阈值去噪能力,此外,还使用曲波变换对南岭东部地区布格重力异常资料进行了有效信号提取.结果验证了该方法可同时适用于位场数据的分解和去噪处理研究,为重磁数据多尺度分析处理提供参考,也为实际资料数据提供一定的指示作用.

摘要： 航空电磁法由于高效和高精度的特点广泛应用于地质填图、矿产资源、地下水、及环境与工程等勘查.然而,航空电磁系统处于动态环境,噪声影响严重,航空电磁数据处理至关重要.航空电磁数据噪声除随机成分外,还包括有各种效应引起的畸变,数据去噪需要依据噪声特征进行处理.航空电磁数据调平是航空电磁数据处理中至关重要的步骤,它能有效去除数据中由飞机飞行条件变化导致系统状态变化而产生的异常.传统的调平方法由于效率较低、易产生数据畸变等受到限制.为了克服这些局限性,我们提出一种基于曲波变换的数据调平方法.该方法得益于曲波变换多尺度和多方向性特征,可以有效地提取数据中的调平误差并予以去除.与此同时,利用该方法我们可以对非规则测区数据进行直接调平,无需进行测区分割,显著提高调平效率和普适性.为了检验本文曲波变换调平方法的有效性,我们将其应用于理论数据以及在爱尔兰Waterford地区实测的航电数据调平.实验结果表明该方法有效地去除调平误差的同时很好地保留有用信号.

摘要： 针对传统的图像压缩感知重建算法的视觉传达效果不好、成像质量低的缺点,将图像分块理论引入压缩感知图像重建,结合曲波变换具有适合表达边缘细节信息和曲线信息的优点,利用曲波变换对MRI图像进行稀疏表示,形成一种基于视觉传达效果的MRI图像压缩感知图像重构算法.选择信噪比、相对l2误差和匹配度为评价指标,通过无噪图像、加噪图像、不同采样频率对重构图像质量影响进行3组实验.实验结果表明,图像重构时,在信噪比、相对l2误差和匹配度3个评价指标上,提出的算法GPBDCT均优于SIDCT和PBDCT,同时GPBDCT具有很强的抵抗噪声的能力,在保持图像细节和边缘方面效果很好.

摘要： 考虑到断层发育的方向性,文中提出一种基于曲波变换的曲率分析方法.首先利用曲波变换对地震数据进行分解重构,进行滤波处理,突出其特定方位上的信息,然后利用方位曲率属性进行分方位曲率属性分析.该方法能够加强某一分析方向上的地质构造特征在曲率属性上的显示,为检测和展示不同方向上的构造特征提供了有效手段.通过实例分析结果表明,基于曲波变换的方位曲率分析方法能够排除其他非期望方向信息干扰,突出特定方向的信息,为后期解释提供有力依据.

摘要： 传统的反射系数反演方法基于稳态的褶积模型,将稳态地震数据作为输入.对于非稳态地震数据,首先要进行反Q滤波来补偿地层吸收与频散效应.然而,该方法缺乏稳定性和抗噪性.为了克服这些问题,本文将Q滤波算子引入到稳态的褶积模型中去,利用稀疏的曲波变换系数来描述地层反射系数,最终利用L1范数的约束对目标函数进行求解.本方法避免了地层反射系数是稀疏的假设,在提高地震资料分辨率的同时压制了随机噪声,增强了同相轴的横向连续性.通过模型试算验证了该方法的有效性.

摘要： 在地震资料勘探中,近地表的剧烈变化、地层吸收作用都会造成地震波主频和能量的变化.本文基于曲波变换多尺度、多方向的特性,对地震资料进行能量补偿和频带拓宽,减小近地表和大地吸收衰减造成的能量及频率变化。理论试算和实际资料的处理结果表明，补偿后数据的频带明显变宽，分辨率得到显著提高，各炮问的相对振幅差异减小，能量变得均衡。

摘要： 噪声压制是地震资料处理流程中至关重要的一个环节.曲波变换对具有曲线状特征的地震数据可以实现最优的稀疏表示,目前已经广泛应用于解决地震数据处理问题.本文从稀疏表示理论着手,将稀疏约束准则引入到曲波变换中,并把曲波变换和地震信号去噪有效地结合起来,利用信号在曲波变换域内的系数具有稀疏性的特征,提取与有效信号相关的系数,压制与噪声相关的系数,从而实现对地震数据的去噪处理.

摘要： 弱信号提取是当前地震勘探中的一项重要任务.目前较常用的方法主要包括小波变换、曲波变换、SVD方法等.曲波变换是在小波变换基础上发展起来的一种新的多尺度变换,它的结构元素包括尺度、位置和方位参数,具有良好的方位特性.对图像的边缘,如曲线、直线等几何特征的表达更加优于小波变换.EMD分解是一种多尺度的分解方式,通过选取不同阶的IMF分量完成信号的重构,单独采用实现高通、低通等不同方式的滤波.考虑到弱信号的曲波系数表现为小值,有一定连续性,曲波阈值法去噪无法完成对弱信号的提取.因此，本研究引入EMD分解与曲波变换的结合来提取弱信号。研究表明，小波变换去噪后伴有很强的振铃现象，同相轴和小构造附近出现很多毛刺;EMD简单阈值去噪;背景噪声残留较多;曲波变换去噪方法结果中噪声去除较为干净，但有效弱信号的形态遭到了一定的破坏;本文的改进算法，不仅完整地提取了弱信号，而且背景更加干净。

摘要： 为了有效地去除地震资料中的随机噪声,充分利用曲波变换去噪和奇异值分解(SVD)去噪方法的优点,提出了一种新的基于曲波变换和奇异值分解的地震资料去噪方法.该方法首先进行曲波软阈值去噪,有效地降低噪声的方差;然后进行基于倾角扫描的奇异值分解去噪,识别噪声点,自动追踪同相轴,并进行同相轴拉平处理,充分利用了奇异值分解方法处理水平同相轴噪声效果好的优点.理论模型和实际资料的去噪结果表明,提出的Curvelet-SVD方法简单易行,比单一的SVD方法和Curvelet方法的去噪效果更显著,有效地消除了地震资料中的随机噪声,显著地提高了地震资料的信噪比.

摘要： 本文在小波变换与曲波变换结合使用在图像去噪领域取得一定成果的基础上，提出基于四叉树分解的结合曲波变换与小波变换各自优点的方法，并通过理论模型和实际资料验证了该方法在地震资料弱信号检测中的有效性。

摘要： 通过对野外采集的数据进行插值处理,能够有效的提高资料的精度,曲波变换具有多尺度和多方向性,且具有良好的压缩特性,在地震数据插值中能取得良好的效果.本文基于曲波变换结合凸集投影（POCS）理论，采用提出的插值评价函数及收敛条件，最终确定采用指数阈值模型应用到曲波变换中进行插值。为了验证该方式的有效性，采用了理论模型和实际数据进行均匀和非均匀插值。最后，实验结果表明这种方法能够较好的恢复缺失数据。

摘要： 曲波变换对方向性信号具有良好的识别能力，将地震数据按不同的尺度和不同方向在曲波域分解，然后对含有线性干扰的尺度和方向上的曲波系数置零，利用余下的曲波系数重构地震信号，就能消除线性干扰，且这种方法能够最大程度降低对有效信号的损害。本文利用曲波变换对理论模型和实际地震资料进行去噪处理并同f-k滤波进行对比，从而证明利用曲波变换来压制海洋地震资料线性干扰是切实可行，行之有效的。然而，在实验中作者发现，当干扰信号和有效信号在某一尺度某一方位上出现重叠时，如何识别出代表干扰信号的系数范围将这部分系数置零，对处理结果有着直接的影响，处理不当就会对有效信号造成损害。此外，信号去噪是一个系统工程，若只利用曲波变换一个工具是难以完全达到目的的，有时需要其它的信号处理方法来辅助处理，这样会获得更好的去噪效果。

摘要： 针对小波变换在嵌入式人脸识别中的不足，提出了Curvelet(曲波)变换结合2DPCA(二维主分量分析)的嵌入式人脸识别。采用Curvelet变换进行人脸图像特征的提取，经过比较，选取了Curvelet变换的Wrapping算法，然后利用2DPCA进行降维，并结合最近邻算法进行人脸识别。实验结果表明该方法很好得解决了人脸特征维数过高、数据量过大的缺点，识别效果较好。

摘要： 本发明公开了针对黄土塬地区的曲波域Radon变换噪声压制方法，包括：对原始地震数据进行曲波正变换，得到不同方向、不同尺度的曲波系数域的矩阵；对各矩阵逐个进行Radon正变换将曲波系数域的数据变换到Radon域，对各矩阵逐个进行阈值滤波，由于干扰波在Radon域表现为能量较强的点或能量团，随机噪音表现为不聚焦能量，而有效波虽然不聚焦，但仍然表现出较随机噪声较大的聚焦能量，通过阈值滤波，干扰波能得到有效的剔除；将数据通过Radon反变换从Radon域变换回曲波系数域；对曲波域的数据进行曲波反变换，得到最终数据。通过本发明所述方法能够很好的压制原始资料中强能量相干噪声，大大提高地震资料的信噪比，为后续地震解释人员提供有效的、更多的、高品质的地震信息。

摘要： 本发明涉及一种基于曲波变换和核稀疏的抽油井半监督故障诊断方法，步骤为：获取多个示功图数据作为训练样本；将多个示功图转化为井下泵功图，再将每个泵功图转化为灰度图像；对每个泵功图进行曲波变换得到系数矩阵；将全部有标签的泵功图的特征向量作为字典，对每个未标记泵功图特征向量求稀疏系数；利用稀疏系数计算每个无标签泵功图的虚拟标签；将训练样本中所有泵功图的特征向量作为字典；对每一个待诊断的测试样本计算其特征向量求得稀疏系数；利用稀疏系数计算待诊断样本的虚拟标签，断故障类型。本发明能精确的描述出泵功图的特征，基于核方法的半监督稀疏表达分类器不仅可以有效的利用未标记数据的信息，而且对有标记的样本数量要求不高。

摘要： 本发明涉及一种基于时变子波与曲波变换约束的地震声波阻抗反演方法，属于地球物理勘探技术领域，具体包括以下步骤：对二维零偏移距地震数据进行改进广义S变换，并利用谱模拟技术由时频谱提取时变子波；根据反射系数的稀疏性，基于时变子波进行L1范数约束的反射系数反演，得到高精度的反射系数数据；根据连续地层模型，以反射系数反演结果为输入数据，构建并求解基于曲波变换约束的多道声波阻抗反演目标函数，获得横向增强的相对声波阻抗剖面。本发明方法采取稀疏表示与稀疏约束正则化的策略，利用了曲波变换的多尺度性和多方向性，同时充分利用了地震子波的时变性，从而保证反演出的相对声波阻抗结果能够为后续地下地层岩性解释提供可靠的数据基础。

摘要： 本发明公开了一种基于凸集投影算法的曲波变换反假频地震数据重建方法，其特征在于，针对规则缺失的假频地震数据或采样间隔较大的假频地震数据，首先将曲波变换分解成f‑k算子和曲波拼接算子，从f‑k域原点出发，利用全频段信息，采用角度扫描策略得出能量分布图并拾取分布图中的边界峰值，该边界代表有效波能量边界，再选择合适的阈值，根据边界峰值内的有效波能量建立相应的mask函数，最后将mask函数引入到传统凸集投影算法中，得到新的凸集投影算法；在迭代过程中，采用指数阈值参数公式，利用硬阈值算子重建出无假频的地震数据。本发明提高了重建信号的信噪比和计算速度，保护了微弱的有效波信号，使反射波同相轴更加连续、清晰。

摘要： 本发明属于光学图像处理和模式识别领域，为实现FPP条纹图的背景移除，方法抗噪声能力更强，计算时间更短。本发明采用的技术方案是，基于经验曲波变换的条纹投影轮廓术的形貌测量方法，步骤是，先通过经验曲波变换实现频域内对条纹图的傅里叶频谱分割，再通过选择合适的滤波器滤除噪声和背景部分，实现FPP条纹图的背景移除。本发明主要应用于光学图像处理和模式识别场合。

摘要： 本发明涉及图像处理技术领域，具体地说，涉及一种基于曲波变换的结构光线条边缘提取方法。其包括以下步骤：对图片进行图片的分割、运用曲波变换分析小图片中的图像边缘、对提取的边缘点进行边缘增强、将边缘线检测完成的小图片按照小图片的序号进行排序摆放，并将每个小图片上的边缘线连接起来并进行提取。本发明通过将图片分割成若干个小的图片，并通过曲波变化，获得小图片上的图像边缘点，并对边缘点进行增强，再将增强后的边缘点进行灰度变化，减去或补偿边缘点，并将边缘点依次连接起来，将图像的边角处的细节描述出来，使确定出来的边界线可以将图像的细节保留下来，以确保抠出来的图像的完整性，提高对图像抠图的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于曲波变换‑联合双边滤波的地震数据去噪方法，属于地震数据信号处理领域，所述方法包括：首先，对含噪声的地震数据进行曲波变换，得到原始曲波系数；对原始曲波系数进行尺度分析，得到粗尺度信号，中间尺度信号和细尺度信号；对粗尺度信号进行双边滤波处理，得到新粗尺度信号；对中间尺度信号进行联合双边滤波处理，得到新中间尺度信号；对细尺度信号进行硬阈值处理，得到新细尺度信号；对新粗尺度信号、新中间尺度信号和新细尺度信号进行重组，得到新曲波系数；对新曲波系数进行曲波逆变换，得到去噪后的地震数据，可以在有效去噪的同时，提高弱同相轴的连续性。

摘要： 本发明公开了一种基于曲波变换与多分枝深层自编码的多尺度地震噪声压制算法。属于地震信号处理领域。本发明提出采用基于多分枝卷积自编码器与曲波变换去噪算法动态融合的多尺度地震噪声压制方法，实现准确的地震数据噪声压制与弱信号提取。首先生成含真实噪声的数据训练集与纯净的数据标签集，生成的训练集与标签集通过切块算法得到一组大小相同的矩阵，并将其输入到构建的多分枝卷积自编码地震噪声压制网络，进行模型的迭代训练，迭代结束后保存模型参数，完成网络训练；通过相同的方法将需要去噪的数据加工成预测集，并将其分别输入到神经网络分支与曲波变换分支，两个分支的运算结果通过均方损失算法根据数据的特征进行动态加权融合，得到高精度的纯净地震数据。该方法能够显著压制地震数据中多尺度的噪声特征，并增强多尺度的深层弱信号，提高整体信噪比。该方法效果优于传统算法，为地震数据的噪声压制提供了新的思路。

摘要： 本发明公开了基于多域混合优化三维曲波变换的非规则地震数据重构方法，包括：采集非规则地震数据；获取曲波系数门槛值；分别确定每次迭代计算阈值、最小阈值；再根据曲波系数门槛值、每次迭代计算阈值、数据特征混合使用时间域重构方法和频率域重构方法进行计算，求解迭代中的曲波系数，并对曲波系数做曲波反变换处理即可获得重构地震数据；至到每次迭代计算阈值小于最小阈值结束迭代计算，即可获得最终的高精度非规则重构数据。本发明利用三维曲波变换全空间重构数据的优点，提高非规则数据重构精度，同时针对三维曲波变换重构计算效率低的问题，从迭代计算自适应阈值模型设计和不同变换域重构方法混合使用两个方面改善其计算速度。

摘要： 本发明涉及一种基于时变子波与曲波变换约束的地震声波阻抗反演方法，属于地球物理勘探技术领域，具体包括以下步骤：对二维零偏移距地震数据进行改进广义S变换，并利用谱模拟技术由时频谱提取时变子波；根据反射系数的稀疏性，基于时变子波进行L1范数约束的反射系数反演，得到高精度的反射系数数据；根据连续地层模型，以反射系数反演结果为输入数据，构建并求解基于曲波变换约束的多道声波阻抗反演目标函数，获得横向增强的相对声波阻抗剖面。本发明方法采取稀疏表示与稀疏约束正则化的策略，利用了曲波变换的多尺度性和多方向性，同时充分利用了地震子波的时变性，从而保证反演出的相对声波阻抗结果能够为后续地下地层岩性解释提供可靠的数据基础。