匹配追踪

摘要： 多类型油气藏储层受到煤层反射干扰,有效识别与去除煤层地震响应是提高煤系储层地震描述精度的关键技术之一.常规煤层匹配识别欠缺考虑煤层弹性参数的影响,引起煤层定位不准确、识别可靠性低、运算效率低等问题,本文充分考虑了弹性参数对煤层具有较好的指示作用,首次提出了地震反演驱动的改进匹配追踪煤层识别方法.首先根据岩石物理分析,构建煤层指示因子,提出匹配追踪煤层指示参数的地震反演方法,该参数能够较好地刻画煤层空间展布;基于此,在地震反演驱动下获得了煤层的先验位置,将其引入匹配追踪算法中约束匹配追踪搜索邻域,为缓解现有匹配追踪算法运行效率缓慢,将经验模态分解(EMD)引入匹配追踪领域,同时将连续相位替换瞬时相位加快匹配追踪运算效率,研发了煤层指示因子约束下基于EMD字典的改进匹配追踪煤层识别算法.模型测试验证了本文方法识别煤层的可行性,实际资料的计算结果表明,该方法在保持精度的情况下大大提高了计算效率,此外,预测的煤层与实际测井解释的煤层基本一致,有助于油气储层预测和识别,具有重要的实际应用价值.

摘要： 渤海海域PL油田储层沉积环境以河流相和浅水三角洲相为主,薄互层发育,尤其薄储层处于调谐厚度产生调谐效应后很难分辨,为油气勘探和开发工作带来了很大困难。本文采用的匹配追踪是地震信号稀疏分解的一种方法,对薄储层具有较高的分辨精度,当遇到两层之间的厚度达到调谐厚度时,该方法仍然可以显示地震反射系数的大小和位置,并能有效指证储层延伸方向,因此匹配追踪算法可以作为薄互层地震波阻抗反演的一种有效方法。在对地震信号进行分析时,Ricker小波的波形与实际地震信号相似,因此本文将Ricker小波应用到匹配追踪算法中,在实际地震数据反演应用过程中收敛速度较高,为反演结果的高效性提供了很好的保证,反演结果与实际地下地质特征相吻合度较高。通过对模型和地震资料的计算表明,匹配追踪反射系数反演方法在薄互层发育的油田进行储层研究是有效的,为后续相似地质条件油田进行储层研究提供了一定的参考。

摘要： 基于压缩感知的匹配追踪算法可以用较短导频序列估计大规模天线通信系统稀疏信道,具有计算复杂度低,需要导频数量少的优点,但信道估计精度不高。依据估计误差大小给各次迭代获得的信道估计值加权,能在低信噪比(SNR)条件下提高估计精度,但会降低高SNR条件下的估计精度。为了解决这个问题,文章提出了一种改进的加权匹配追踪算法。先通过对信道数据训练获取权值信息,然后随迭代次数自适应调整权值,从而改善估计精度性能。仿真结果表明,改进算法在保证低SNR估计精度前提下,改善了高SNR条件下的估计精度性能。

摘要： 针对管道小缺陷尺寸定量分析问题,提出了一种基于改进匹配追踪算法的缺陷反射信号匹配分解方法。在分析缺陷信号反射特点的基础上,构建符合其特点的匹配原子,使用改进匹配追踪方法将缺陷反射信号分解为缺陷前端反射信号和后端反射信号,通过二者的时间间隔和导波传播速度计算缺陷轴向长度。同时,利用导波模式扩展技术计算方法分析缺陷的周向长度。结果表明:这两种方法能够有效计算小缺陷轴向和周向长度,计算误差较小,且对小缺陷定量分析计算更为准确。

摘要： 采用超声导波进行管道缺陷监测过程中混入干扰噪声严重影响缺陷反射回波的提取和识别,提出了一种新的管道缺陷超声导波监测信号匹配追踪去噪方法。将Hanning窗调制的正弦波激励信号经过时间平移和幅值调制作为基本原子形成自定义过完备波形字典,对管道缺陷超声导波监测信号进行匹配追踪稀疏分解,提取其中有效成分进行信号重构,经多次迭代实现信号去噪。对有限元数值模拟和实际管道缺陷监测信号分别采用传统小波阈值和提出的匹配追踪法进行去噪处理,结果表明,当信噪比较低时匹配追踪法明显优于小波阈值法,即使在干扰噪声完全淹没缺陷反射回波的场合,仍然可以提取出清晰干净的缺陷反射回波信号,为正确分析和评估现役管道安全运行状况提供了一条新的途径。

摘要： 煤层强反射信号上、下和内部通常隐藏着弱有效信号,如何有效分离煤层强反射信号周围的弱有效信号,受到了越来越多的关注。匹配追踪算法是解决该难题的有效算法之一。然而,匹配子波母函数早期用Gabor子波,现在常用Morlet小波和Ricker子波等,而这些子波都是理论子波,和实际地震资料波形特征存在较大差异,因此在匹配过程中会产生残余分量。针对该问题,通过引入了字典学习算法,从地震数据中学习获得字典的有限匹配子波而不是预先定义字典,极大提高了信号分解的匹配度。针对目标区煤层反射不稳定的问题,选择按单个同相轴开展字典学习,从而构建了振幅、相位、主频和极性变化的单峰字典库。通过叠后、叠前的衰减煤层强反射处理分析,验证了新方法在强反射压制方面比常规方法更可靠且有效。应用基于匹配子波的Wigner-Ville高分辨率时频分析方法,揭示了煤层强反射消除前、后时频属性特征,为煤层附近储层的精确描述提供了技术支撑。

摘要： 为解决传统均衡算法和匹配算法在低信噪比情况下水声稀疏信道估计准确率低和计算量大的问题,提出一种基于正交字典的全反馈信道函数估计方法.通过信道参数估计公式分析,当训练序列与信道函数分量卷积构成正交字典集时,利用匹配算法便可获得最佳匹配结果,结合全反馈结构将信道参数反馈迭代计算,用数学归纳法证明该结构可进一步提高信道函数估计准确率.仿真结果表明,在低信噪比条件下,相比均衡类算法和匹配类算法,提出的信道估计算法可获得更高的估计准确率,具有更低的时间复杂度.

摘要： 常规基于微测井资料的品质因子(Q值)求取方法,通常需要拾取初至时间并按时窗求取初至波频谱,因而工作量较大,并且受选取的窗函数参数大小的影响.为此,提出了一种基于非零相位雷克子波的复数域快速匹配追踪分解并结合对数谱比法估算微测井数据近地表Q值的方法.根据微测井数据初至波能量最强的特点,利用非零相位雷克子波匹配追踪提取第一个匹配原子,其频谱表达了初至波的能量,中心时间则包含了初至旅行时信息,从而实现了用于谱比法Q值估算的初至波频谱和旅行时参数的自动提取.在谱比计算中引入整形正则化算子提高算法的稳定性,并采用优化反演算法求出稳定的谱比值,以保证对数谱比法近地表Q值估计的精度.将工区内不同测点求取的品质因子函数作为已知样本标签,通过深度学习训练形成近地表Q值的多元非线性回归算子,建立三维近地表品质因子模型.模型数据和实际数据的处理结果表明,该方法自动、高效、稳定,且抗噪能力强,将获得的近地表Q值模型用于Q值补偿,可有效提高地震资料的分辨率.

摘要： 溱潼断阶带地区为多期次三维地震采集的拼接区,不同期次的三维观测系统参数差异大,采集面元大小、覆盖次数、偏移距、方位角等属性不同,统一面元处理导致部分地区出现空面元;地表条件复杂,导致实际炮检点偏离设计点位,观测系统采样点不均匀,不能满足叠前偏移对地震采集信息规则分布的要求,造成地震数据偏移中出现假频、画弧等问题.从实际应用角度分析了基于匹配追踪傅里叶变换的叠前五维数据规则化技术在溱潼断阶带这一观测系统严重不规则区域的适用性,五维规则化技术较好地解决了区内因野外采集观测系统差异造成的地震属性不规则问题,提升了地震资料的信噪比及成像质量.

摘要： 四川盆地茅口组储层普遍具有埋藏深、厚度薄的特点。受吴家坪底部泥岩与茅三段灰岩形成的强反射界面影响,元坝地区茅三段滩相储层响应特征无法有效识别,严重制约了对该区目的层段储层的刻画和认识。本文开展基于匹配追踪的强反射分离方法研究,目的是弱化强阻抗界面的影响,增强储层有效信号。结合单井质控及二维模型正演模拟,确定了该方法的有效性和合理性。同时针对滩相储层受相带控制的特点,在不同沉积相带加入不同强反射分离系数。通过对比去除强反射屏蔽层前后的剖面及平面属性,表明强反射层分离后,元坝地区茅三段滩体展布特征更加清晰。在此基础上识别的沉积微相细节丰富、边界清晰,可为后续储层预测提供较可靠的定性参考。

摘要： 川东北针对浅层侏罗系致密砂岩研究刚刚起步.研究区位于大巴山弧形褶皱带与川东弧形褶皱带交汇处的五宝场构造,边滩、心滩砂体相叠置区是高产井位目标区,开展沉积微相的研究是提高勘探成功率和单井产能的重要技术措施.匹配追踪算法原理是将任意信号分解为从函数冗余字典中选出的波形的一个线性组合,将被选出的波形进行最佳信号结构匹配.首先构建信号的复分析信号,确定信号的瞬时包络和瞬时相位：其次确定延时并求出延时处的瞬时相位;求取瞬时频率,构建匹配子波,选出最佳匹配的子波对应的主频;然后求取子波系数,从地震道中减去与信号最大相关的匹配子波,得到残余信号,对残余信号在一定阈值范围内递推迭代;最后计算信号二维谱,将所有匹配子波的时频谱叠加起来得到初始信号的时频谱.利用该方法理清了错综复杂的三角洲前缘沉积砂体分布特征,精细刻画出水下分流河道及河口坝展布规律;匹配追踪技术通过优选最佳子波,剔除了与有效信号相悖的结构,结合地震属性分析技术,提高了砂体预测的精度,降低了多解性,人工干预较少,与井符合率较高,是寻找有利相带有效技术手段.

摘要： 渤海油田存在大量的复杂断块岩性油气田,由于受地质条件和地震资料采集处理方法的限制,部分断块油气田的地震资料品质不高.高分辨率地震资料是开展断块油田的构造、储层精细研究的基础.为了获得高质量的地震资料,有必要对地震资料进行重构.匹配追踪(MP)算法以其稀疏性和灵活的自适应性,广泛应用于地震信号处理领域.然而,常规匹配追踪技术存在较大缺点:分解时易受地震数据噪声影响,使得分解出的原子不稳定,造成时频分析结果的横向不稳定和非唯一性,从而重构信号的质量难以得到保障.更重要的是,传统的匹配追踪涉及巨大的计算成本.为了克服传统匹配追踪算法的不足,本文提出了一种基于构造方向滤波的快速匹配追踪技术对渤海复杂断块岩性油田的地震信号进行了成功地分解和重构.该技术分为两步:第一步是采用基于连续差异算子的构造方向滤波方法消除噪声,提高地震数据的品质和分辨率;第二步应用基于遗传算法的快速匹配追踪方法对地震数据进行分解和重构.

摘要： 本文在研究了基于正交匹配追踪算法的定步长自适应稀疏信道估计的基础上,提出了一种新的基于正交匹配追踪算法的改进步长自适应稀疏信道估计,可以很好地解决算法运行时间和估计误差问题,同时可以实现对稀疏信道冲激响应的精确逼近,误码率和均方误差得到进一步降低,提高了信道估计的准确性.

摘要： 地震波在地下传播时,通过含油气地层会造成高频成分快速衰减.对地震信号进行时频分析,获得地震波的吸收衰减梯度,可以用于储集层含油气性的检测.如何做好时频分析,是求取准确吸收衰减梯度的关键.基于匹配追踪的时频分析方法,从字典中寻找与原信号最佳匹配的原子,通过多个参数(频率、相位等)来描述刻画所求得的原子,进而对地震信号进行表征分析,与小波变换、S变换、短时傅里叶变换等相比,具有独特的优势.本文运用此方法对梁75井区进行了衰减属性提取,并进行了含油气预测,取得了良好的应用效果.对于信噪比较高的地震资料，衰减系数求取可运用直线斜率法，也较准确。对于信噪比较低的资料来说，需使用非线性拟合方法进行衰减系数的求取，非线性高斯—牛顿算法具有较高精度。

摘要： 本文通过引入互相关阈值多原子提取技术，动态地减小超完备库的冗余度和匹配迭代次数，实现了快速匹配追踪算法。基于匹配追踪子波分解后可以灵活进行信号重构的特点，通过有选择的信号重构，实现针对储层局部的含气特征地球物理响应变化的有效重构，以突出由于储层含气造成的波形、信号能量和频率特征的变化，进而大大提高了含油气性预测的精度。理论模型计算和实际资料处理验证了方法的可行性和有效性。

摘要： 本文提出一种字典库为改进的chirplet时频原子匹配追踪方法用于Lamb波信号处理。通过在chirplet时频原子基础上添加弯曲算子，构造新的时频原子。基于改进的chirplet原子的匹配追踪可以对含有非线性时变分量的Lamb波信号更好逼近，更加精确地匹配了频散曲线的弯曲趋势。由于改进后的chirplet原子更能匹配Lamb信号特征，匹配追踪的迭代次数明显减少，以更快的收敛速度完成信号自适应分解。而且，由于得到了更好的匹配程度，MP得到的时频分布也可以很好地识别和分离多模态。后续研究可以根据给定的Lamb信号样本，以学习的方式构造字典，寻找更能匹配Lamb波信号特征的字典。

摘要： 齿轮箱故障常以齿轮和轴承混合故障形式出现,振动信号中各故障特征成分相互耦合.提出了一种新的基于稀疏分解的齿轮箱混合故障信号分离方法.综合齿轮箱分布型故障和局部型故障的特征规律,构建了物理意义明确、通用性广的平稳调制字典和冲击调制字典.平稳调制字典以余弦函数为原子,同时引入离散频谱比值校正法以提高分离精度;冲击调制字典以单位脉冲响应函数为原子,其物理参数利用相关滤波法自适应识别.信号按照最小特征周期分段,通过匹配追踪算法先后提取各故障成分.针对齿轮和轴承局部损伤冲击规律的差异性,提出了一种齿轮和轴承冲击成分时域分离方法.试验测试验证了该方法能够有效分离齿轮箱混合故障特征和识别故障类型.

摘要： 薄互层是我国陆相盆地中常见的储层发育模式,但由于薄层的调谐作用,且地震资料分辨率有限,一个反射同相轴通常是多个薄互层之间相互干涉的综合反映,且振幅的强弱还受岩石波阻抗相对大小的影响,难以利用时间域的振幅属性来进行沉积相或储层预测研究.而时频技术可以将时间域的地震信号转换到频率域,在频率域挖掘地震资料的有用信息.由于时频属性受波形、能量影响较小,且在一定时窗范围内较稳定,适合于复杂的薄互层区.目前频率域的各种属性被广泛应用于沉积相带、储层预测、油气检测等研究领域.本文在简单阐述匹配追踪时频谱分解算法原理的基础上,采用Liu Jianlei(2006)提出的改进的匹配追踪算法在实际生产中进行应用,取得了较好的效果,并得到了一些有益的认识.

摘要： 如果研究区域存在煤系地层,特别是目的层处于煤层之上或者煤层之下时,由于煤层与非煤层阻抗差异较大,因此在地震剖面上产生较强的反射同相轴,这会使有效信息淹没在煤层强反射之中,导致煤层强反射区域的储层流体预测工作无法进行.近年来稀疏表示理论得到了迅速的发展,并被广泛地用于地震信号处理领域.Mallat等在1993年提出了匹配追踪算法,通过该算法可以得到信号在过完备字典上的有效稀疏表示.借鉴匹配追踪思想,如果将地震信号中的煤层强反射匹配出来,就可以消除煤层强反射对目的层有效反射的屏蔽作用.rn 西部某工区太原组的含气储层位于太原组主煤层的上面，砂体发育区有效反射信息淹没在煤层强反射之中。将本文方法应用于工区叠后地震数据，得到分离出的煤层强反射记录后，将其分别从三个角度叠加数据中减去，基于Russell近似的弹性阻抗反演方法直接提取反映流体类型的流体项，反演结果与测井结果显示的两个薄气层吻合较好，而利用未去煤层强反射的角度叠加数据反演得到的流体项在气藏位置无异常显示。

摘要： 中国西部鄂尔多斯盆地黄土塬巨厚,表层结构十分复杂.以往的表层建模方法多注重于时间域的校正评价而忽略了模型在深度域误差带来的影响,在一定程度上影响了构造的真实形态,导致存在中长波长静校正的问题.针对以往方法的局限性,本文提出了一种分步解决黄土塬地区静校正问题的深度域建模方法和高效折射波剩余静校正方法.深度域建模是在折射分析和层析反演的基础上,通过深井微测井数据在层析反演的速度空间模型上先进行深度标定然后按层析速度进行追踪,提取与折射分析层位相匹配的高速层界面进行建模;高效折射波剩余静校正是在野外拾取的地震初至的基础上,采用数据拟合方法分别在炮检域独立计算炮检点剩余静校正的方法,可进一步提高基准面静校正的精度.实际资料处理结果证明了本方法是一种可提高中国西部复杂地区表层模型精度和静校正精度的有效方法.

摘要： 发明涉及一种基于FPGA的模板匹配目标追踪系统，包括依次电连接的视频输入模块、FPGA图像处理模块、串口接收模块及显示模块。该系统基于FPGA的模板匹配目标追踪方法包括如下步骤：视频图像的输入、图像预处理、模板匹配、实时图像及坐标输出。本发明将拓展的像素点数作为算法处理中的参数，可以根据不同运动速度下的目标，调节参数大小，选择合适的匹配区域，同时使用有限状态机写法，将模板匹配算法分为IDLE(空闲状态)、STORE_T(模板存储状态)、STORE_P(可能区域存储状态)、MATCH(模板匹配状态)和OUT(输出状态)等五个状态，大大简化了算法的数据处理过程。

摘要： 本发明公开了一种多级匹配视频赛车追踪方法及系统，使用预先训练的目标检测模型对赛车视频逐帧进行目标车辆检测，得到检测结果，所述结果包括目标检测框及检测结果置信度；将提取到的目标检测框区域图像输入至二级网络中提取出车辆外观特征；结合车辆的运动特征和外观特征，并根据目标检测框置信度进行多级匹配完成车辆追踪，得到视频每一帧目标之间的关联结果。兼顾运动特征和外观特征，可实现对某些特殊镜头的追踪，例如长时间的遮挡，两帧之间目标移动的位置太大等。

摘要： 本发明属于多基地声纳探测系统直达波抑制领域，具体涉及一种基于正交匹配追踪的多基地声呐系统直达波干扰抑制方法。针对干扰导向方向大致范围已知，但不能准确确定情况下的直到波干扰抑制问题，本发明提出了一种基于正交匹配追踪的直达波干扰抑制方法，通过在干扰范围内重构干扰信号，然后从原始信号中减除重构的干扰信号，实现直达波干扰抑制的目的。本发明的有优点在于：一方面避免传统零点抑制波束形成方法对零点方位敏感的缺陷，对干扰方向的波动表现出很好的宽容性，提高了阵列输出新干燥比及抗导向矢量角度失配的能力；另一方面，剪除干扰后所得的信号仍是多通道信号，有利于后续的目标检测、方位估计和定位等处理。

摘要： 本发明公开了一种基于字典分类的音频匹配追踪装置，包括信号分解单元和信号重构单元，信号分解单元包括字典建立模块、信号分类模块、权值比较模块、残差计算模块和阈值控制模块，信号重构单元包括重构系数提取模块和信号合成模块。本发明还公布了该追踪装置的追踪方法。本发明通过对信号进行分类，对不同类型的信号采取不同的稀疏字典进行MP算法，减少了无关遍历次数，降低了计算复杂度；在分类预处理过程中，通过计算原始信号的能量分布区间判断其适应的稀疏字典；本方法缩小了所需字典的维度，提高了编码速率，使用效果好。

摘要： 一种基于二维多路径匹配追踪算法的图像去噪方法，包括如下步骤：S100：输入含噪图像，将所述含噪图像划分为图像块，并在含噪图像上进行字典学习，以获得匹配图像有效特征的字典；S200：使用已学习的字典对每个图像块采用广度优先的二维多路径匹配追踪算法和/或深度优先的二维多路径匹配追踪算法进行稀疏表示进而去除每个图像块的噪声；S300：将已去噪后的图像块重构为一幅完整的去噪后的图像。该方法提高了二维稀疏表示算法的匹配精度，与一维多路径匹配追踪算法和现有的二维正交匹配追踪算法的去噪结果进行比较，本方法均表现出了更好的去噪效果。

摘要： 一种基于正交匹配追踪的物位雷达测距方法，属于雷达物位距离测量领域。解决了现有采用雷达物位计测量距离时存在测量精度差，而现有提高测量距离精度方法中存在计算复杂度高的问题，本发明利用物位雷达对待测方向发射线性调频信号，并接收回波信号；获取差频信号；截取差频信号进行采样，构成Q×N个元素的采样序列，并转换为欠定矩阵；利用信息论法，基于似然函数估计欠定矩阵的目标数量K；利用OMP算法对欠定矩阵求解，获得K个目标的差频；计算K个目标与雷达之间的相对距离信息。本发明适用于雷达物位距离测量。

摘要： 本发明公开了一种基于匹配追踪生成对抗网的高光谱异常检测方法，主要解决现有技术中提取特征信息能力不足、缺乏先验信息，导致检测效果差的问题。其实现方案为：对高光谱图像使用KRX算法计算其异常概率矩阵，根据背景阈值对异常概率矩阵置1置0得到假定标签；提取标签为0的光谱向量组成背景光谱向量矩阵；根据光谱向量矩阵制作训练样本数据集，输入到深度卷积生成对抗网，得到伪高光谱图像数据集；将高光谱图像与伪高光谱图像的光谱向量作差得到残差图像，再对残差图像进行匹配追踪，计算其异常概率值，得到异常检测结果。本发明提高了检测指标AUC的平均值，具有更好的检测效果，可用于矿产勘探、环境监测、灾害预测、精准农业和国防。

摘要： 基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB‑T信号无源ISAR成像方法及成像系统，本发明涉DVB‑T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像方法及成像系统。本发明的目的是为了解决现有DVB‑T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像模糊甚至无法成像的问题。过程为：一、信号源发射单频段DVB‑T信号，经过目标反射后被雷达接收，接收的信号为回波，使回波信号缺失，对缺失的回波信号进行宽带合成，获得多频段DVB‑T信号的雷达回波；二、获得一维距离像；三、得到运动补偿后的一维距离像；四、应用压缩采样匹配追踪重构算法进行信号重构，重构出二维ISAR图像。本发明用于雷达技术领域。

摘要： 本发明公开了一种基于改进匹配追踪的机载阵列雷达超分辨前视成像方法及装置，建立机载前视阵列雷达信号模型，采用沿方位向的阵列天线接收系统，对前视区域进行扫描，获取距离‑脉冲‑阵列三维回波数据；对接收到的三维数据进行距离向的脉冲压缩，对脉压后的数据进行逐距离‑脉冲单元稀疏重构处理，采用改进的稀疏度自适应匹配追踪算法获取每个空域快拍重构的目标散射系数矢量；将每个距离‑脉冲单元的重构的目标散射系数矢量沿方位角度进行非相参累积，得到距离方位高分辨成像结果。本发明对单个空域快拍进行处理，可以高效率且高精度的重构其对应的方位目标散射系数矢量，估计结果更精确而稳定，较大的提高了前视成像方位向分辨率。

摘要： 本发明涉及一种基于正交匹配追踪的人体关键点检测方法、装置及介质，方法包括：将包含人物的待检测图像输入训练好的目标检测器，获得单个人物的裁剪图；设置人体关键点标注坐标；将裁剪图缩放至设定尺寸，并输入训练好的特征编码主干网络，获得感知矩阵；根据感知矩阵，利用正交匹配追踪算法对人体关键点标注坐标进行稀疏恢复，获取待检测图像中人物的人体关键点位置。与现有技术相比，本发明在保证较高计算精度的情况下减轻了计算负担，检测效率高。