CN107807389B - 抗假频的地震数据加密方法和装置 - Google Patents
抗假频的地震数据加密方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107807389B CN107807389B CN201710839111.5A CN201710839111A CN107807389B CN 107807389 B CN107807389 B CN 107807389B CN 201710839111 A CN201710839111 A CN 201710839111A CN 107807389 B CN107807389 B CN 107807389B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- domain
- frequency
- seismic data
- encrypted
- data cube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 72
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 32
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 20
- 230000017105 transposition Effects 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000287196 Asthenes Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/32—Transforming one recording into another or one representation into another
- G01V1/325—Transforming one representation into another
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/40—Transforming data representation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本申请实施方式提供了一种抗假频的地震数据加密方法和装置,其中,该方法包括:获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体;根据待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体根据频率值按照由小到大的顺序排列;根据待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数;根据目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体。由于该方案通过利用基于最大值滤波的约束条件构建目标函数,进而通过该目标函数求解加密后的地震数据,因此解决了现有方法中存在的所确定的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及地球物理勘探技术领域,特别涉及一种抗假频的地震数据加密方法和装置。
背景技术
在进行地球物理勘探的过程中,常常需要采集并利用地震数据进行处理。在地震数据的采集过程中,由于会受到地表情况的影响,采集得到的地震数据的空间采样往往不是严格规则的,甚至所采集的地震数据在某些空间区域还可能呈现稀疏分布。然而,具体的地震数据处理往往需要的是空间采样较为规则、密集的地震数据。因此,在采集到地震数据后还要对地震数据进行加密处理,以使得地震数据更加规则、密集,符合施工要求。
目前,大多是通过傅里叶变换的地震数据空间采样加密法对采集的地震数据进行加密。但是,上述方法具体实施时,没有考虑到在频率域空间域进行加密处理时,由于地震数据采样间隔的不规则,加密后的地震数据可能会在高频信息区域发生折叠,即出现假频,导致所确定的加密后的地震数据不准确,甚至成为错误的数据,从而影响后续的地质勘探。综上可知,现有方法具体实施时,往往存在所确定的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施方式提供了一种抗假频的地震数据加密方法和装置,以解决现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定去假频的加密后的地震数据体的技术效果。
本申请实施方式提供了一种抗假频的地震数据加密方法,包括:
获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体;
根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体根据频率值按照由小到大的顺序排列;
根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数;
根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,包括:
对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到待加密的频率域空间域的地震数据体;
根据频率值,将所述待加密的频率域空间域的地震数据体划分为多个所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数,包括:
按照以下公式,建立所述目标函数:
上式中,d为待加密的频率域空间域的单频地震数据体的向量形式,m为对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体的向量形式,mH为m的共轭转置,G 为空间坐标的不等间隔的逆傅里叶变换矩阵,λW为权重因子,W-2为基于最大值滤波的约束条件,Minimize为求最小值。
在一个实施方式中,确定当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,包括:
获取排列在所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体,作为参考数据体;
对所述参考数据体进行最大值滤波,获得滤波结果向量;
根据所述滤波结果向量,确定约束向量;
根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件。
在一个实施方式中,根据所述滤波结果向量,确定约束向量,包括:
按照以下公式,确定所述约束向量:
上式中,为约束向量,F为傅里叶变换矩阵,为滤波结果向量,为参考数据体,if为当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号。
在一个实施方式中,根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,包括:
按照以下公式,确定所述基于最大值滤波的约束条件:
上式中,W-2为基于最大值滤波的约束条件,为约束向量,为的共轭转置,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,为以为对角线元素的矩阵。
在一个实施方式中,所述权重因子的取值范围为大于等于0.9,且小于1。
在一个实施方式中,根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体,包括:
求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体;
对所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的频率域空间域的单频地震数据体;
合并所述加密后的频率域空间域的单频地震数据体,获得加密后的频率域空间域的地震数据体;
对所述加密后的频率域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体,包括:
通过共轭梯度算法求解所述目标函数,以确定所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,在确定加密后的时间域空间域的地震数据体后,所述方法还包括:
根据所述加密后的时间域空间域的地震数据体,对所述目标区域进行地质勘探。
本申请实施方式还提供了一种抗假频的地震数据加密装置,包括:
获取模块,用于获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体;
第一确定模块,用于根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体按照频率由小到达的顺序排列;
建立模块,用于根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数;
第二确定模块,用于根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体。
在本申请实施方式中,考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,通过利用基于最大值滤波的约束条件建立目标函数,进而利用该目标函数求解加密后的地震数据体,从而解决了现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定去假频的加密后的地震数据体的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密方法的处理流程图;
图2是根据本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密装置的组成结构图;
图3是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密前的时间域空间域的地震数据体的示意图;
图4是在一个场景示例中没有应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密后的时间域空间域的地震数据体的示意图;
图5是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密后的时间域空间域的地震数据体的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有方法,大多是通过傅里叶变换的地震数据空间采样加密法对采集的地震数据进行加密,没有考虑到在频率域空间域加密地震数据时可能会产生的假频,导致具体实施时,往往存在加密后的地震数据体准确度较差的技术问题。针对产生上述技术问题的根本原因,本申请考虑可以充分考虑在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,对求解加密后的地震数据的目标函数进行相应的调整和修改,以消除可能出现的假频,从而解决现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定去假频的加密后的地震数据体的技术效果。
基于上述思考思路,本申请实施方式提供了一种抗假频的地震数据加密方法。具体请参阅图1所示的根据本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密方法的处理流程图。本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密方法,具体可以包括以下步骤。
S11:获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,上述获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体,具体可以包括:在所述目标区域中,通过炮检法获取初始的时间域空间域的地震数据作为所述待加密的时间域空间域的地震数据体。具体实施时,可以在上述目标区域内布设多个炮点和接收点,在炮点设置激发源,通过接收点采集地震数据,从而可以得到上述待加密的时间域空间域的地震数据体。
在本实施方式中,需要说明的是,由于目标区域地表环境的限制,例如,目标区域中的某些位置是沟壑,在这类位置无法布设炮点和接收点,因此无法采集到这类位置的地震数据。进而,导致所采集的初始的目标区域的时间域空间域的地震数据体在空间上存在数据缺失,分布不均匀、不规则,且采样数据稀疏。而这种直接获得的地震数据体由于在空间上分布不均匀、不规则,且采样数据稀疏,如果直接用于具体的地质勘探,误差相对会比较大,不能满足实际的施工要求。因此,对于上述地震数据体需要先进行加密处理,以便可以获得空间分布均匀、规则,且空间采样密集的,符合施工要求的地震数据体,即加密后的地震数据体。
S12:根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体根据频率值按照由小到大的顺序排列。
在一个实施方式中,上述根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,具体实施时,可以包括以下内容。
S12-1:对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到待加密的频率域空间域的地震数据体。
在本实施方式中,先将时间域空间域的地震数据体转换为频率域空间域的地震数据体,以便后续可以在频率域空间域中对上述地震数据体进行插值处理。如此,相对于现有的在频率域波数域中对地震数据体进行插值的方法,实施的速率更高,处理过程的耗时更短。
在本实施方式中,上述对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到待加密的频率域空间域的地震数据体,具体实施时,可以按照以下公式对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行具体的傅里叶变换:
上式中,d(f,x)具体可以表示待加密的频率域空间域的地震数据体,可以是一个关于频率坐标f和空间坐标x的函数,d(t,x)具体可以表示待加密的时间域空间域的地震数据体,可以是一个关于时间坐标t和空间坐标x的函数,f具体可以为频率坐标,t具体可以为时间坐标,x具体可以为空间坐标。
在本实施方式中,需要说明的是,根据具体情况和施工要求,上述空间坐标x具体可以表征一维空间,也可以表征二维空间,或者三维空间。具体的,在利用x表征一维空间时,可以按照以下方式处理:
x=x(ix)=[x0(ix)]
上式中,ix可以为地震数据体中任意一个测点的标号,具体的ix=0,1,…,Nx-1,其中,Nx为地震数据体中的测点总数,x0可以表征为空间的一个维度。
在利用x表征二维空间时,则上述算式可以进行相应的修改:
x=x(ix)=[x0(ix),x1(ix)]
上式中,x0可以表征为空间的一个维度,x1可以表征空间的另一维度,从而可以通过x表征二维空间。
相似的,在利用x表征三维空间时,则上述算式还可以进行如下的修改:
x=x(ix)=[x0(ix),x1(ix),x2(ix)]
上式中,x0可以表征为空间的一个维度,x1可以表征空间的另一维度,x2可以表征空间的第三个维度,从而可以通过x表征三维空间。
S12-2:根据频率值,将所述待加密的频率域空间域的地震数据体划分为多个所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,将所述待加密的频率域空间域的地震数据体按照频率划分为多个所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体,具体可以包括:根据地震数据的具体频率值,将地震数据体中的地震数据按照频率由低到高的规则划分到多个不同的频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体,以便后续处理。需要说明的是,在后续处理的过程中,根据具体实施的流程原理,需要先确定频率较小的待加密的单频地震数据体所对应的加密后的单频地震数据体,在确定频率较大的待加密的单频地震数据体的过程中要运用到之前确定的频率较小的加密后的单频地震数据体。因此,在本实施方式中,需要先根据频率值地大小,将多个不同频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体按照频率值由小到大的顺序进行排列,以便后续对地震数据进行加密时,可以依次确定不同频率的地震数据体。
在本实施方式中,待加密的频率域空间域的单频地震数据体,也可以称为待加密的频率域空间域的单频地震数据子体,具体可以表示为:d(f(if),x),其中,f(if)具体可以表示一种频率坐标,具体的,可以是{f(if)|if=0,1,…Nf-1}。其中,if可以表示地震数据体中不同频率点的编号。如此,通过上式可以表示所划分的待加密的频率域空间域的单频地震数据体按照频率由低到高的顺序依次排列,以便后续具体加密时,可以根据频率较低的待加密的频率域空间域的单频地震数据体,得到频率较低的加密后的数据;再根据频率较高的待加密的频率域空间域的单频地震数据体,结合利用频率较低的加密后的数据,获得频率较高的加密后的数据。
S13:根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数。
在本实施方式中,考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,对原来目标函数的约束条件进行了修改,得到了改进后的目标函数。如此,可以利用改进后的目标函数,在对地震数据加密的同时消除加密过程中可能出现的假频。其中,所述对约束条件进行了修改,具体可以是利用最大值滤波的特点,确定基于最大值滤波的约束条件作为改进后的目标函数中的约束条件。
在一个实施方式中,上述根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数,具体可以包括:
按照以下公式,建立所述目标函数,即改进后的目标函数:
上式中,d为待加密的频率域空间域的单频地震数据体的向量形式,m为对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体的向量形式,mH为m的共轭转置,G 为空间坐标的不等间隔的逆傅里叶变换矩阵,λW为权重因子,W-2为基于最大值滤波的约束条件,Minimize为求最小值。
如此,所获得的改进后的目标函数不但能用于对地震数据的加密处理,还可以对加密过程中产生的假频进行消除。
在本实施方式中,为了建立上述同时具备加密和抗假频特性的目标函数,需要先确定上述基于最大值滤波的约束条件。需要说明的是,根据一个加密后的频率域空间域的单频地震数据体仅能确定一个基于最大值滤波的约束条件;根据一个约束条件,又只能确定对应另一个频率的目标函数;通过一个目标函数仅能确定出另一个待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的加密后的频率域空间域的单频地震数据体。因此,具体实施时,需要分别确定不同频率的目标函数所对应的基于最大值滤波的约束条件。
在一个实施方式中,仅以确定当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件为例,说明如何确定各个频率的数据所对应的基于最大值滤波的约束条件。其中,上述确定当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,具体可以包括以下内容。
S1:获取排列在所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体,作为参考数据体。
在本实施方式中,考虑到加密的具体原理流程,在确定某一个频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的约束条件时,需要利用该频率之前的一个频率的加密后的频率域空间域的单频地震数据体作为参考数据,以便于后续用于确定上述某一个频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的约束条件。
具体的,例如,有A、B、C、D,4个不同频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,上述4个数据体按照频率值的大小,从小到大排列。即:A数据体对应的频率小于B数据体,B数据体的频率小于C数据体,C数据体的频率小于D 数据体。考虑到加密的具体流程原理,会先确定A数据体的加密后的频率域空间域的单频地震数据体,即加密后的A数据体;继而再确定B数据体的加密后的频率域空间域的单频地震数据体,即加密后的B数据体;再确定C数据体的加密后的频率域空间域的单频地震数据体,即加密后的C数据体;最后确定D数据体的加密后的频率域空间域的单频地震数据体,即加密后的D数据体。具体实施时,在确定加密后的C数据体的过程中,需要先确定C数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,进而根据该约束条件,确定数据体C的目标含数据,利用该目标函数确定出加密后的C数据体。其中,在确定C数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件时,以之前已经确定的加密后的B数据体作为参考数据体。
S2:对所述参考数据体进行最大值滤波,获得滤波结果向量。
在本实施方式中,对所述参考数据体进行最大值滤波具体可以使用以下形式表征:其中,具体可以表示为参考数据体,maxfilter具体可以表示为最大值滤波。根据假频产生的具体机理,通过最大值滤波处理,可以较为有效地消除后续加密过程中可能产生的假频。
在本实施方式中,以二维情况为例(三维情况、一维情况的处理可以参照二维情况,本申请不再赘述),上述最大值滤波的实施过程可以包括:分别对行和列进行操作。其中,对行的操作与对列的操作类似,且在本实施方式中,对行操作和对列操作不存在先后差异,下面仅以对行操作为例进行具体的说明,关于对列的操作可以参照对行的操作,在此本申请不作赘述。
在一个实施方式中,所述参考数据体具体可以是一个用二维数组向量表示的数据体具体的,该数据体是由二维数组的各个行由上至下,且首尾相连所构成的列向量。具体实施时,可以根据具体情况取数值Nkη为空间采样加密后第η维的空间坐标的采样点数,二维数组的行数和列数具体可以分别取值为Nk0和由Nk1。此时,滤波窗口可以为一种二维窗口,其中,该滤波窗口的窗口大小可以为(2U0+1)×(2U1+1)。可以通过上述的滤波窗口对数据体进行多次滤波,分别得到各行各列的滤波结果。其中,滤波窗口的中心点的数值可以取为该滤波窗口内所有数据的最大值,该值即为该滤波窗口的滤波结果,该数据体中该行该列的滤波结果。通过上述方法,分别滤波得到该数据体中各行各列的滤波结果后,可以认为完成了对该数据体的最大值滤波处理,即实现了所表征的内容。
在本实施方式中,需要补充的是,具体实施时,可以分别选取在各个滤波窗口中的数据的最大值作为窗口中心点的值,设要对该地震数据的第η维空间采样加密的加密倍数为Uη倍,则可以将第η维滤波窗口的大小确定为2Uη+1,其中,滤波窗口中心点为窗口内的第Uη+1个点。通过上述滤波窗口分别获取多个对应的最大值,从而可以获得对应的滤波结果向量。
S3:根据所述滤波结果向量,确定约束向量。
在一个实施方式中,上述根据所述滤波结果向量,确定约束向量,具体可以包括以下内容:
按照以下公式,确定所述约束向量:
上式中,为约束向量,F为傅里叶变换矩阵,为滤波结果向量,为参考数据体,if为当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号。
S4:根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件。
在一个实施方式中,上述根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,具体实施时,可以包括以下内容:
按照以下公式,确定所述基于最大值滤波的约束条件:
上式中,W-2为基于最大值滤波的约束条件,为约束向量,为的共轭转置,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,为以为对角线元素的矩阵。
如此,可以确定出抗假频效果较好,同时也能用于对地震数据进行加密处理、实施速率较高的基于最大值滤波的约束条件。
在一个实施方式中,在确定频率最小,即排在第一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件时,由于之前没有其他加密后的地震数据作为参考数据体,这时可以令基于最大值滤波的约束条件W-2为元素为1 的矩阵。如此,可以较为准确地确定出该频率的加密后的频率域空间域的单频地震数据体。
S14:根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,上述根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体,具体实施时,可以包括以下内容。
S14-1:求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,具体实施时,可以根据频率从低到高的顺序,利用相应的目标函数依次求解确定各个频率的加密后的频率域波数域的单频地震数据体。具体实施时,在确定后一个加密后的频率域波数域的单频地震数据体(即频率相对较高的加密后的频率域波数域的单频地震数据体)时,可以结合所确定的上一个加密后的频率域波数域的单频地震数据体(即频率相对较低的加密后的频率域波数域的单频地震数据体),利用相应频率(即相对较高的频率)的目标函数进行具体的求解确定。具体的,可以根据上一个加密后的频率域波数域的单频地震数据体确定基于最大值过滤的约束条件,再利用上述约束条件确定相应频率的目标函数,进而对相应频率的目标函数进行求解确,以定后一个加密后的频率域波数域的单频地震数据体。以此类推,当确定完最高频率的加密后的频率域波数域的单频地震数据体时,完成了对各个不同频率的加密后的频率域波数域的单频地震数据体的确定。
在一个实施方式中,上述分别求解各个相应频率的目标函数,得到对应频率的加密后的频率域波数域的单频地震数据体,具体可以包括:通过共轭梯度算法,分别求解相应频率的目标函数,得到对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体。如此,可以针对上述目标函数的具体特点,快速、准确地求解得到对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体。
S14-2:对所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的频率域空间域的单频地震数据体。
在本实施方式中,上述所确定的加密后的频率域空间域的单频地震数据体具体可以表示为:假设加密后的频率域空间域的单频地震数据子体向量可以表示为则相应的,可以将作为的向量表示形式。其中,上述两者之间的关系具体可以表示为:其中,y=[y0]可以表示为加密后的空间坐标。
S14-3:合并所述加密后的频率域空间域的单频地震数据体,获得加密后的频率域空间域的地震数据体。
在本实施方式中,具体实施时,可以将不同频率的各个加密后的频率域空间域的单频地震数据体进行汇总合并,从而可以得到关于目标区域整体的加密后的频率域空间域的地震数据体。
S14-4:对所述加密后的频率域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的时间域空间域的地震数据体。
在本实施方式中,为了得到所述加密后的时间域空间域的地震数据体,具体实施时,可以按照以下公式对所述加密后的频率域空间域地震数据体进行傅里叶变换:
上式中,可以为加密后的时间域空间域的地震数据体,可以为加密后的频率域空间域地震数据体,y可以表示为加密后的空间坐标,f可以表示为频率坐标,t可以表示为时间坐标。
在本申请实施例中,相较于现有技术,由于考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,通过利用基于最大值滤波的约束条件建立目标函数,并利用上述改进后的目标函数求解加密后的地震数据体,从而解决了现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定除去假频的加密后的地震数据体的技术效果。
在一个实施方式中,为了能建立出抗假频效果相对较好,且加密处理速率相对较高的目标函数,具体实施时,所述权重因子的取值范围具体可以为大于等于0.9,且小于1。如此,利用所建立的目标函数不但可以对地震数据进行加密处理,还能消除加密过程中产生的假频,同时也具有较好的实施速率。
在一个实施方式,为了提高具体实施速率,上述求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体,具体实施时可以包括以下内容:通过共轭梯度算法求解所述目标函数,以确定所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体。当然,需要说明的是,上述所列举的共轭梯度算法只是为了更好地说明本申请实施方式。具体实施时,也可以根据具体情况和施工要求,选择其他合适的算法用以求解上述目标函数。
在一个实施方式中,为了能根据加密后的地震数据体对目标区域进行具体的地质勘探,在确定加密后的时间域空间域的地震数据体后,所述方法具体实施时还可以包括以下内容:根据所述加密后的时间域空间域的地震数据体,对所述目标区域进行地质勘探。
从以上的描述中,可以看出,本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密方法,由于考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,通过利用基于最大值滤波的约束条件建立目标函数,并利用上述改进后的目标函数求解加密后的地震数据体,从而解决了现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定除去假频的加密后的地震数据体的技术效果;又通过对参考数据体进行最大值滤波,根据滤波结果向量建立所述基于最大值滤波的约束条件,再建立改进后的目标函数,从而达到在加密地震数据体的同时进行假频的消除处理,提高了处理效率;此外,还通过共轭梯度求解上述改进后的目标函数,进一步提高了整体的处理效率。
基于同一发明构思,本发明实施方式中还提供了一种抗假频的地震数据加密装置,如下面的实施方式所述。由于装置解决问题的原理与抗假频的地震数据加密方法相似,因此抗假频的地震数据加密装置的实施可以参见抗假频的地震数据加密方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2,是本申请实施方式的抗假频的地震数据加密装置的一种组成结构图,该装置可以包括:获取模块21、第一确定模块22、建立模块23、第二确定模块24,下面对该结构进行具体说明。
获取模块21,具体可以用于获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体。
第一确定模块22,具体可以用于根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体按照频率由小到达的顺序排列。
建立模块23,具体可以用于根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数。
第二确定模块24,具体可以用于根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,为了能够根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,具体实施时,上述第一确定模块 22具体可以包括以下结构单元:
第一变换单元,具体可以用于对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到待加密的频率域空间域的地震数据体;
划分单元,具体可以用于根据频率值,将所述待加密的频率域空间域的地震数据体划分为多个所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,为了能够根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数,所述建立模块23具体实施时,可以按照以下公式,建立所述目标函数:
上式中,d为待加密的频率域空间域的单频地震数据体的向量形式,m为对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体的向量形式,mH为m的共轭转置,G 为空间坐标的不等间隔的逆傅里叶变换矩阵,λW为权重因子,W-2为基于最大值滤波的约束条件,Minimize为求最小值。
在一个实施方式中,为能够确定当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,具体实施时,建立模块23具体可以按照以下程序执行:获取排列在所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体,作为参考数据体;对所述参考数据体进行最大值滤波,获得滤波结果向量;根据所述滤波结果向量,确定约束向量;根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件。
在一个实施方式中,为了能够根据所述滤波结果向量,确定约束向量,具体实施时,上述建立模块23具体可以按照以下公式,确定所述约束向量:
上式中,为约束向量,F为傅里叶变换矩阵,为滤波结果向量,为参考数据体,if为当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号。
在一个实施方式中,为了能够根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,具体实施时,上述建立模块23具体可以按照以下公式,确定所述基于最大值滤波的约束条件:
上式中,W-2为基于最大值滤波的约束条件,为约束向量,为的共轭转置,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,为以为对角线元素的矩阵。
在一个实施方式中,为了能够根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体,上述第二确定模块24具体可以包括以下结构单元:
第一确定单元,具体可以用于求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体;
第二变换单元,具体可以用于对所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的频率域空间域的单频地震数据体;
合并单元,具体可以用于合并所述加密后的频率域空间域的单频地震数据体,获得加密后的频率域空间域的地震数据体;
第三变换单元,具体可以用于对所述加密后的频率域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的时间域空间域的地震数据体。
在一个实施方式中,为了能较为快速地求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体,上述第一确定单元具体实施时,可以按照以下方式执行:通过共轭梯度算法求解所述目标函数,以确定所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体。
在一个实施方式中,为了能够对目标区域进行具体的地质勘探,所述装置具体还可以包括施工模块,上述施工模块具体可以用于根据所述加密后的时间域空间域的地震数据体,对所述目标区域进行地质勘探。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,在本说明书中,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
此外,在本说明书中,诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分,而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下,参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个,而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
从以上的描述中,可以看出,本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密装置,由于考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,通过建立模块利用基于最大值滤波的约束条件建立目标函数,并通过第二确定模块利用上述改进后的目标函数求解加密后的地震数据体,从而解决了现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定除去假频的加密后的地震数据体的技术效果;又通过对参考数据体进行最大值滤波,根据滤波结果向量建立所述基于最大值滤波的约束条件,再建立改进后的目标函数,从而达到在加密地震数据体的同时进行假频的消除处理,提高了处理效率;此外,还通过共轭梯度求解上述改进后的目标函数,进一步提高了整体的处理效率。
在一个具体实施场景示例中,应用本申请提供的抗假频的地震数据加密方法和装置对某目标区域采集的地震数据体进行具体的处理。具体实施过程可以参阅以下内容。
S1:获取某目标区域中的空间采样加密前的时间-空间域的地震数据体(即待加密的时间域空间域的地震数据体)。具体可以参阅图3所示的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密前的时间域空间域的地震数据体的示意图。
S2:对于空间采样加密前的时间-空间域的地震数据体,利用傅里叶变换将其变换到频率-空间域,得到空间采样加密前的频率-空间域的地震数据体(即待加密的频率域空间域的地震数据体)。
在本实施方式中,所述的空间采样加密前的时间-空间域的地震数据体具体可以
表示为d(t,x)。其中,d(t,x)是关于时间坐标t和空间坐标x的函数。其中,空间坐标 x=x
(ix)=[x0(ix),x1(ix),…xD-1(ix)]。其中,D为空间坐标的维数,ix=0,1,…,Nx-1为空间坐标
索引,Nx为空间采样加密前空间坐标的个数。所述空间采样加密前的频率-空间域的地震数
据体d(f,x)具体可以是关于频率坐标f和空间坐标x的函数。其中,空间采样加密前的频率-
空间域的地震数据体和空间采样加密前的时间-空间域的地震数据体之间的关系可以表示
为:
S3:对于频率-空间域的地震数据体,由低频率至高频率排列,每次选取一个单频地震数据子体,得到空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体(即不同频率的待加密的频率域空间域的单频地震数据体)。
在本实施方式中,所述的空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体具体可以表示为d(f(if),x)。对于所有频率坐标{f(if)|if=0,1,…Nf-1},可以由低频率至高频率排列,处理时可以每次选取一个单频f(if),得到空间采样加密前的频率- 空间域的单频地震数据子体d(f(if),x)。其中,if为频率坐标的索引(即频率的编号)。
S4:对于每次选取的空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体,利用在其前一个单频地震数据子体上求取的空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体(即参考数据体)进行最大值滤波,将滤波结果变换到频率-波数域以得到约束条件(即基于最大值滤波的约束条件):
上式中,下角标if-1表示运算是在前一个单频地震数据子体进行的(即当前数据体之前的一个数据体所对应的频率的编号);为空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体(即参考数据体);函数表示对做最大值滤波;F为将滤波结果变换到频率-波数域的傅里叶变换矩阵;函数可以表示为以为对角线元素的矩阵。
在本实施方式中上述最大值滤波具体可以包括:选取滤波窗口内的的最大值作为窗口中心点的值,设要对地震数据的第η维空间采样加密Uη倍,则第η维滤波窗口的大小应为2Uη+1,窗口中心点为窗口内的第Uη+1个点,通过滤波得到滤波结果。
在本实施方式中,所述将滤波结果变换到频率-波数域的傅里叶变换矩阵F具体可以为二维矩阵。其中,F的第iy行、ik列的矩阵元素可以表示为:
上式中,kη(ikη)=ikη为第η维的波数坐标;yη(iyη)=iyη为空间采样加密后的第η维的空间坐标;ikη为多维波数坐标索引;iyη为空间采样加密后的多维空间坐标索引;ik既是矩阵F-1的列索引,又是多维波数坐标索引ikη的向量化索引,它们之间的关系可以由以下函数确定:
上式中,iy既是矩阵F-1的行索引,又是多维空间坐标索引iyη的向量化索引,它们之间的关系进一步可以由以下函数确定:
S5:对于每次选取的空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体,利用约束条件建立目标函数,并求解该目标函数,得到空间采样加密后的频率-波数域的单频地震数据子体(即加密后的频率域波数域的单频地震数据体),再利用傅里叶变换将其变换到频率-空间域,得到空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体 (即加密后的频率域空间域的单频地震数据体)。
具体实施时,所述的利用约束条件建立目标函数可以表示为:
上式的含义具体可以是求解使表达式||d-Gm||2+λWmHW-2m达到最小值时所对应的m。
上式中,d为当前选取的空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体的向量表示,具体的可以写成如下形式:
d=[d(f(if),x(0)),d(f(if),x(1)),…,d(f(if),x(Nx-1))]T。
上式中,m为空间采样加密后的频率-波数域的单频地震数据子体的向量表示; mH为m的转置;G为空间坐标的不等间隔逆傅里叶变换矩阵,用于将空间采样加密后的频率-波数域的单频地震数据子体向量m转换为理论的空间采样加密前的频率-空间域的单频地震数据子体向量Gm;λW为算子||m||W 2的权重因子,其中,权重因子为非负实数,权重因子越大,其目标函数中所起的作用就越大。
在本实施方式中,所述的空间坐标的不等间隔逆傅里叶变换矩阵G为二维矩阵,其中G的第ix行、ik列的矩阵元素可以表示为:
上式中,kη(ikη)=ikη为第η维的波数坐标;xη(ix)为空间采样加密前的第η维的空间坐标;ikη为多维波数坐标索引;ik既是矩阵G的列索引,又是多维波数坐标索引 ikη的向量化索引,它们之间的关系具体可以由以下函数表示:
上式中,ix既可以是矩阵G的行索引,又可以是空间采样加密前的空间坐标 x(ix)=[x0(ix),x1(ix),…xD-1(ix)]的索引;Nkη可以为空间采样加密后第η维的空间坐标采样点数。
在本实施方式中,为了快速地求解该目标函数,具体实施时可以利用共轭梯度算法求解目标函数进而可以得到空间采样加密后的频率- 波数域的单频地震数据子体向量m。
S6:综合(即合并)所有空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体,可以构成空间采样加密后的频率-空间域的地震数据体(即加密后的频率域空间域的地震数据体),进而利用傅里叶变换将其变换到时间-空间域,得到空间采样加密后的时间-空间域的地震数据体(即加密后的时间域空间域的地震数据体)。
在本实施方式中,所述的空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体可以表示为设空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体向量为则可以是的向量表示,具体的,两者之间的关系可以为:
上式中,y=[y0,y1,…yD-1]为空间采样加密后的空间坐标,F-1空间坐标的逆傅里叶变换矩阵。
在本实施方式中,所述的空间坐标的逆傅里叶变换矩阵F-1为二维矩阵,F-1的第iy行、ik列的矩阵元素具体可以表示为:
上式中,kη(ikη)=ikη为第η维的波数坐标;yη(iyη)=iyη为空间采样加密后的第η维的空间坐标;ikη为多维波数坐标索引;iyη为空间采样加密后的多维空间坐标索引; ik既是矩阵F-1的列索引,又是多维波数坐标索引ikη的向量化索引,它们之间的关系具体可以由以下函数表示:
上式中,iy既是矩阵F-1的行索引,又是多维空间坐标索引iyη的向量化索引,它们之间的关系可以由以下函数表示:
上式中,Nkη=Nyη为空间采样加密后第η维的空间坐标采样点数。
在本实施方式中,所述的空间采样加密后的频率-空间域的地震数据体可以表示为其中,具体可以是由所有空间采样加密后的频率-空间域的单频地震数据子体构成的。
在本实施方式中,所述的空间采样加密后的时间-空间域的地震数据体具体可以表示为其中,具体实施时可以是表示关于时间坐标t和空间坐标y的函数:
可以结合参阅图4所示的在一个场景示例中没有应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密后的时间域空间域的地震数据体的示意图;和图5所示的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供抗假频的地震数据加密方法和装置获得的加密后的时间域空间域的地震数据体的示意图。将通过现有方法确定的加密后的时间域空间域的地震数据体与通过本申请提供的抗假频的地震数据加密方法和装置得到的加密后的时间域空间域的地震数据体进行具体的比较,发现通过本申请提供的抗假频的地震数据加密方法和装置得到的加密后的时间域空间域的地震数据体的质量明显高于通过现有方法确定的加密后的时间域空间域的地震数据体,如此,可以使得假频现象得到了较好的消除。
通过上述场景示例,验证了本申请实施方式提供的抗假频的地震数据加密方法和装置,由于考虑到在频率域空间域加密地震数据时产生假频的具体机理,通过利用基于最大值滤波的约束条件建立目标函数,并利用上述改进后的目标函数求解加密后的地震数据体,确实可以解决现有方法中存在的加密后的地震数据体准确度较差的技术问题,达到在频率域空间域上准确、快速地确定除去假频的加密后的地震数据体的技术效果。
尽管本申请内容中提到不同的具体实施方式,但是,本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等,某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例,仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的装置或模块等,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神,希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。
Claims (10)
1.一种抗假频的地震数据加密方法,其特征在于,包括:
获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体;
根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体根据频率值按照由小到大的顺序排列;
根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数;
根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体;
其中,所述基于最大值滤波的约束条件按照以下公式确定:
上式中,W-2为基于最大值滤波的约束条件,为约束向量,为的共轭转置,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,为以为对角线元素的矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,包括:
对所述待加密的时间域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到待加密的频率域空间域的地震数据体;
根据频率值,将所述待加密的频率域空间域的地震数据体划分为多个所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数,包括:
按照以下公式,建立所述目标函数:
上式中,d为待加密的频率域空间域的单频地震数据体的向量形式,m为对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体的向量形式,mH为m的共轭转置,G为空间坐标的不等间隔的逆傅里叶变换矩阵,λW为权重因子,W-2为基于最大值滤波的约束条件,Minimize为求最小值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,确定当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件,包括:
获取排列在所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的加密后的频率域波数域的单频地震数据体,作为参考数据体;
对所述参考数据体进行最大值滤波,获得滤波结果向量;
根据所述滤波结果向量,确定约束向量;
根据所述约束向量,确定所述当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体所对应的基于最大值滤波的约束条件。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述滤波结果向量,确定约束向量,包括:
按照以下公式,确定所述约束向量:
上式中,为约束向量,F为傅里叶变换矩阵,为滤波结果向量,为参考数据体,if为当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述权重因子的取值范围为大于等于0.9,且小于1。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体,包括:
求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体;
对所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的频率域空间域的单频地震数据体;
合并所述加密后的频率域空间域的单频地震数据体,获得加密后的频率域空间域的地震数据体;
对所述加密后的频率域空间域的地震数据体进行傅里叶变换,得到加密后的时间域空间域的地震数据体。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,求解所述目标函数,确定加密后的频率域波数域的单频地震数据体,包括:
通过共轭梯度算法求解所述目标函数,以确定所述加密后的频率域波数域的单频地震数据体。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定加密后的时间域空间域的地震数据体后,所述方法还包括:
根据所述加密后的时间域空间域的地震数据体,对所述目标区域进行地质勘探。
10.一种抗假频的地震数据加密装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标区域的待加密的时间域空间域的地震数据体;
第一确定模块,用于根据所述待加密的时间域空间域的地震数据体,确定多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体,其中,所述多个待加密的频率域空间域的单频地震数据体按照频率由小到达的顺序排列;
建立模块,用于根据所述待加密的频率域空间域的单频地震数据体、基于最大值滤波的约束条件,建立目标函数;
第二确定模块,用于根据所述目标函数,确定加密后的时间域空间域的地震数据体;
其中,所述建立模块具体按照以下公式,确定所述基于最大值滤波的约束条件:
上式中,W-2为基于最大值滤波的约束条件,为约束向量,为的共轭转置,if-1为排列在当前的待加密的频率域空间域的单频地震数据体前一位的待加密的频率域空间域的单频地震数据体的编号,为以为对角线元素的矩阵。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710839111.5A CN107807389B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 抗假频的地震数据加密方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710839111.5A CN107807389B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 抗假频的地震数据加密方法和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107807389A CN107807389A (zh) | 2018-03-16 |
CN107807389B true CN107807389B (zh) | 2019-07-09 |
Family
ID=61592375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710839111.5A Active CN107807389B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 抗假频的地震数据加密方法和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107807389B (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8773949B2 (en) * | 2009-11-03 | 2014-07-08 | Westerngeco L.L.C. | Removing noise from a seismic measurement |
CN102707316B (zh) * | 2012-06-06 | 2014-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 复杂地质目标的2.5次三维地震勘探方法 |
CN105549078B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 不规则地震数据的五维插值处理方法及装置 |
-
2017
- 2017-09-18 CN CN201710839111.5A patent/CN107807389B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107807389A (zh) | 2018-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Forbriger et al. | Line-source simulation for shallow-seismic data. Part 1: theoretical background | |
van Driel et al. | Instaseis: instant global seismograms based on a broadband waveform database | |
Nissen-Meyer et al. | AxiSEM: broadband 3-D seismic wavefields in axisymmetric media | |
Carcione et al. | A Chebyshev collocation method for the elastodynamic equation in generalized coordinates | |
Krischer et al. | On‐demand custom broadband synthetic seismograms | |
Jiang et al. | NoisePy: A new high‐performance python tool for ambient‐noise seismology | |
CN105549078B (zh) | 不规则地震数据的五维插值处理方法及装置 | |
CN109143339B (zh) | 基于横波应力不变量的弹性逆时偏移成像方法及装置 | |
Schleicher et al. | Seismic true-amplitude imaging | |
Cerioni et al. | Efficient and accurate solver of the three-dimensional screened and unscreened Poisson's equation with generic boundary conditions | |
CN104597499B (zh) | 可控震源独立同步激发地震数据邻炮干扰压制方法和装置 | |
Liu et al. | A new kind of optimal second-order symplectic scheme for seismic wave simulations | |
Gao et al. | An immersed free-surface boundary treatment for seismic wave simulation | |
Landa et al. | Steerable principal components for space-frequency localized images | |
Zhou et al. | Removal of crossed artifacts from multimodal dispersion curves with modified frequency–Bessel method | |
CN115292973B (zh) | 一种任意采样的空间波数域三维磁场数值模拟方法及系统 | |
CN108196303A (zh) | 弹性波波场分离方法、装置、存储介质及设备 | |
CN113341455A (zh) | 一种粘滞各向异性介质地震波数值模拟方法、装置及设备 | |
Ivanov et al. | Efficient inter-process communication in parallel implementation of grid-characteristic method | |
Abdelwahed | SGRAPH (SeismoGRAPHer): Seismic waveform analysis and integrated tools in seismology | |
CN107807389B (zh) | 抗假频的地震数据加密方法和装置 | |
Schumacher et al. | A flexible, extendable, modular and computationally efficient approach to scattering-integral-based seismic full waveform inversion | |
CN107703539B (zh) | 抗假频的地震数据插值方法和装置 | |
Vyas et al. | Characterizing seismic scattering in 3D heterogeneous Earth by a single parameter | |
CN109917459A (zh) | 一种压制地震噪声的方法、装置及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |