Curvelet域垂直地震剖面波场分离

针对垂直地震剖面（VSP）资料处理中上下行波重叠难以分离的问题，提出了一种基于奇异值分解（SVD）和Curvelet变换相结合的分离上下波方法．首先基于数据中随机噪声是统计平稳的假设，在Curvelet域通过分尺度选取阈值压制随机噪声，再利用奇异值分解方法滤除部分下行波能量，最后根据VSP资料中上下行波在Curvelet域分布区域不同，进行上下行波场分离．合成和实际资料处理结果表明，该方法与f-k滤波方法和SVD方法相比，不仅提高了信噪比，而且减弱了边界上的波形畸变，得到了更好的分离效果．     

卡亨南-洛维变换法提高探地雷达信号信噪比研究

针对探地雷达(GPR)信号中背景杂波强、分布范围广,信号信噪比低的特点,提出一种用卡亨南-洛维变换法对GPR信号进行多道处理的方法.该方法充分利用了多道GPR数据中背景杂波、目标信号以及随机噪声等成分所具有的不同相关性这一重要的二阶统计特征,根据多道数据相关矩阵特征值的大小与数据中各成分相关性强弱的对应关系,实现了目标信号与背景杂波和随机噪声的有效分离.对时域有限差分仿真GPR数据和实测GPR数据的处理结果表明,与针对消除直达波影响的时窗法和平均相减法相比,该方法对直达波的去除更彻底(不会有拖尾效应),抗噪能力更强,信噪比改善更显著,经处理后的信号信噪比可提高30 dB以上.     

基于快速离散Curvelet变换的多聚焦图像融合

Curvelet变换除了具有一般小波变化的多尺度,局部性外,还具有方向性,本文将以Curvelet变换为基础,对图像进行Curvelet分解得到图像的低频和高频系数,并分别讨论了低频系数和高频系数的选择原则。对低频系数采用基于局部边缘准则,而对于高频系数采用基于局部标准方差的方法。实验结果表明,这种方法能够在保留图像微小细节方面获得满意的结果,这种算法有效且优于其他的图像融合方法。     

基于Curvelet域自适应数学形态学降噪的含噪图像盲分离方法

针对含有噪声情况下的盲分离问题,提出一种基于Curvelet域自适应数学形态学降噪的含噪图像盲分离方法.该方法在对含噪混合图像进行Curvelet多尺度几何分析的基础上,根据Curvelet变换域信号稀疏的特点,采用位置相关自适应数学形态学降噪算子进行降噪,选取最稀疏的子带图像寻求分离矩阵,进而实现全局分离.仿真结果显示,该方法对于含噪图像的盲分离具有良好的性能.     

基于局部均值和标准差的Curvelet变换遥感图像融合算法

为充分利用各种遥感图像的有用信息,在Curvelet变换的基础上,提出一种基于局部均值和标准差限定的遥感图像融合算法.通过Curvelet变换将同一场景下的高空间分辨率全色图像和低分辨率多光谱图像分解到不同尺度、不同方向的频带范围内,然后对低、高频系数分别采用最大值法和局部均值及标准差限定法的融合规则进行融合,最后进行Curvelet反变换得到融合图像.实验表明,基于该融合规则的Curvelet算法优于传统的遥感图像融合算法.     

改进的小波域阈值去噪方法

针对使用常规小波域阅值去噪方法对含有高频噪声的低频信号或较平稳信号进行处理时，其去噪效果和信号保真度有时不能令人满意的问题，提出了一种对小波变换尺度1上的小波系数进行二次小波变换，并进行去噪处理后重构小波系数的新方法。该方法可去除大部分高频随机噪声。此后，再对重构后的信号进行小波域阈值去噪处理。仿真结果表明：该方法去噪效果明显，且信号主要细节保留较好。     

时间-频率域联合局部SVD压制随机噪声

全局奇异值分解(SVD)算法存在难以处理非水平同相轴问题的先天局限,局部SVD算法在一定程度上能克服这一局限,但时间域局部SVD技术的去噪效果受制于时窗参数的准确性,频率域局部SVD技术则会损坏部分频带内的有效信号。对于宽频带随机噪声,单独使用上述任何一种方法都难以取得满意的压制效果。综合两种方法特点,研究时间、频率域联合局部SVD去噪方法:依据资料特点对输入数据进行合理的时窗划分;在时间域对时窗内数据进行同相轴拉平处理并进行时间域局部SVD去噪;将经上述处理的各时窗数据变换到频率域并构建Hankle矩阵,采用SVD技术对该矩阵进行去噪处理并变换回时间域。算法克服了单域处理的局限性,在有效压制随机噪声的同时,保护高低频有效信号。模型与实测资料的应用效果证明了联合去噪方法的有效性。     

基于Curvelet和改进区域方差的遥感图像融合

为了同时提高多光谱图像与全色图像融合的空间分辨率和保留较好的图像光谱性,文章提出了一种基于Curvelet变换的图像融合新方法。首先对多光谱图像进行HIS变换,获得亮度I分量,对全色图像和亮度分量I进行直方图匹配,再对I分量进行平滑滤波;然后对全色图像与I分量进行Curvelet分解,分别得到低频与高频系数,对低频子带系数的融合规则采用改进的区域方差加权分析法,对高频子带系数采用拉普拉斯能量和算子结合改进的加权平均的融合规则;最后进行Curvelet逆变换和HIS逆变换得到融合图像。仿真实验得到了较好的客观评价数据和视觉效果。     

双密度双树复小波域统计模型的地震信号降噪

随机噪声的存在降低了地震信号的信噪比,淹没了有效信号,影响后续的地质解释。文章根据随机噪声的特性以及地震信号道间相关性,建立双密度双树复小波域统计模型压制地震信号中的随机噪声。首先对含噪地震信号进行双密度双树复小波变换,分别对不同尺度、不同方向上的噪声方差和含噪地震信号方差进行估计,计算阈值;再运用最大后验概率估计方法从含噪地震信号小波系数中估计出源地震信号的小波系数;最后利用双密度双树复小波逆变换对源地震信号的小波系数估计值进行重构,得到降噪后的地震信号。仿真实验和对实际地震信号的处理结果表明该方法能够有效地压制随机噪声,提高了信噪比,较好地保留了有效信号。     

基于第二代Curvelet变换的多聚焦图像融合方法研究

本文针对光学成像系统聚焦范围有限,很难使得同一场景中所有物体都清晰这一特点,将一种多尺度几何分析方法——第二代Curvelet变换引入到多聚焦图像融合之中。本文通过对多幅多聚焦图像Curvelet变换后的系数进行调整,再进行Curvelet反变换得到结果图像。实验结果表明,基于Curvelet变换的多聚焦图像融合结果好,空间质量得到显著提高。     

基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法

为了更好地解决极地浅层探冰雷达回波信号中的杂波和噪声问题,提出了一种基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法。该算法首先通过曲波变换构建曲波系数矩阵,在曲波域使用自适应字典学习得到原子尺寸不同的多尺度字典,最后利用去噪和修正后的曲波系数重建浅层探冰雷达剖面图像,完成最终的去噪。结果表明:相较于曲波变换去噪算法、K-SVD(K-奇异值分解)去噪算法,改进的算法不但能够有效地去除噪声,提高图像的峰值信噪比,而且探冰雷达图像的边缘轮廓信息得到了较好的保留,有着良好的视觉效果。     

基于曲波变换的地震数据压缩感知重构算法

为提高地震数据压缩感知重构的信噪比和保真度, 提出一种基于曲波变换的地震数据压缩感知重构算法。建立了地震数据压缩感知重构模型, 分析了基于曲波变换稀疏表示的地震数据各尺度之间能量与熵的分布特性, 结合分块压缩感知技术降低随机观测的计算复杂度, 利用曲波变换稀疏表示高频区域各尺度之间的相关性, 设计了随信息熵变化的自适应双变量收缩阈值迭代重构的方法。实验结果表明, 在相同的采样率下,该算法重构的地震数据峰值信噪比提高了1. 5 dB 以上, 并且具有良好的细节信息保持能力。     

采空区三维激光扫描点云数据处理技术

由于井下环境的复杂性,借助三维激光扫描仪获取的采空区边界三维空间信息点云数据中不可避免包含一些噪声点.为此,提出曲率-弦长比复合判据实现了对点云数据中高频噪声点的过滤处理,并运用随机滤波法去除点云数据中的低频随机噪声点,通过分段低次插值法实现空区模型曲线光顺处理.结果表明:过滤及光顺处理不仅有效去除了采空区点云数据中的噪声点,同时避免了采空区三维模型构建中自相交情况的出现,达到了采空区三维模型精确构建的目的.     

基于曲波变换的边缘检测技术研究

曲波变换是一种新的多尺度表示方式,其系数包含位置和尺度信息.本文通过对曲波变换系数的分析,提出一种对各层系数区别处理的方式来加强图像边缘信息的方法.实验表明该方法能明显地加强灰暗部分物体的边缘.     

级联自适应局部投影降噪方法

针对具有非线性、非平稳性特征的信号，提出一种邻域半径自适应局部投影和小波阈值去噪级联的降噪方法.首先，利用经验模态分解得到信号中的高频分量并以此估计噪声水平;再根据噪声水平确定邻域半径;最后，利用该半径进行局部投影处理并结合小波阈值方法进行细节平滑.Lorenz系统时间序列的降噪结果表明，本方法能够提高信噪比并降低均方误差，并在信号结构失真时恢复其原始吸引子形态，去噪和还原信号特征的能力皆优于小波阈值去噪方法.对桡、颈、肱动脉脉搏信号、心电信号的降噪结果展示了本方法在生理信号噪声抑制和特征保留方面的优越性能.     

探地雷达资料的高分辨去噪处理及应用

为提高探地雷达资料解释的精度,对探地雷达资料高分辨率去噪处理方法进行研究和探讨.结合二维滤波、预测反褶积和复信号分析等高分辨率处理方法,开发了高分辨率去噪处理模块,并对实际探地雷达记录进行去噪处理.通过处理前后的效果对比与分析,得到探地雷达资料进行去噪处理的最佳模块和最佳流程.     

鱼群算法优化组合核函数GPR的油井动液面预测

针对抽油井动液面(DFL)检测主要依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测,而单一核函数的高斯过程回归(GPR)无法明显提高预测精度和泛化能力,提出了一种人工鱼群算法(AFSA)优化组合核函数的动态高斯过程回归动液面预测模型.采用多项式函数、线性函数与径向基函数组合构建核函数,利用人工鱼群算法对核函数模型参数进行寻优,采用快速傅里叶变换(FFT)和核主元分析(KPCA)融合提取时频数据非线性特征作为模型输入,提高模型的预测精度和泛化能力.油田现场应用验证了该方法的有效性.     

基于小波域KL变换的地质雷达信号处理技术研究

为了克服现有信号处理算法对地质雷达直耦波和噪声滤除的不足,基于KL变换和小波变换进行算法融合设计,提出一种适用于地质雷达信号滤波的小波域KL变换方法。采用电磁波时域有限差分法模拟雷达检测过程,并基于理想无噪声的雷达仿真信号设计验证实验,通过与KL变换方法、小波阈值去噪方法的对比,对小波域KL变换方法的滤波效果进行定量分析和评价。实验结果表明:小波域KL变换对于直耦波的辨识能力较强,用于地质雷达信号直耦波的去除可以取得理想的效果;在采用KL变换和小波变换滤除噪声时,去噪信号的信噪比分别为10.16和15.12,而小波域KL变换对应的结果为18.34,对于噪声的滤除具有更好的效果;同时,小波域KL变换滤波结果对小波函数和分解层数的敏感度较低,对于深部噪声信号的辨识能力亦较强。基于地质雷达实测数据的测试结果同样验证了小波域KL变换方法在实际工程应用中的良好性能。     

稳定有效的频域反Q滤波方法

针对传统反Q滤波技术存在着难以由地面资料反演层状Q值场的困难,现提出一种基于等效Q值的频率域反Q滤波方法。该方法允许等效品质因子Q在纵向上随时间连续变化,横向上弱变化;针对反Q滤波技术中固有的不稳定性,采取了控制最大补偿因子在有效频带范围内对地震数据进行反Q滤波的方法实现算法的稳定性,同时还考查了噪声对稳定性控制的影响。正演模拟数据处理结果表明:提出的算法对地震波的粘性吸收进行了合理的补偿,使地震信号的信噪比和分辨率有了明显改善。     

探地雷达信号的KL变换处理分析

实测探地雷达记录中存在大量的噪声干扰,有时致使目标信号难以分辨,为提高雷达剖面的信噪比,主要探讨KL变换在消除干扰噪声方面的有效性.在说明KL变换原理的基础上,通过Matlab软件进行编程计算,对时域有限差分法获得的探地雷达模拟剖面和现场实测雷达数据进行处理;再对处理前后的雷达图像进行对比分析.经过处理分析可知,KL变换可压制模拟数据中边界反射信号和棱角点的绕射波、抑制和消除实测雷达剖面中的高频杂波噪声信号,从而突出有效信号,增强有效信号的相对强度,这提高了探地雷达剖面的分辨率和反演解释精度.