CN108415073B - 角度域逆散射偏移成像方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种角度域逆散射偏移成像方法及装置，涉及地震勘探技术领域。所述方法首先获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中，分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值，再基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。所述角度域逆散射偏移成像方法及装置在角度域中处理参数反演问题，避开了常规偏移框架中不准确的照明处理以及不稳定的矩阵求逆，获得更高精度的成像和更可靠的参数估计。

Description

角度域逆散射偏移成像方法及装置
技术领域
本发明涉及地震勘探技术领域，具体而言，涉及一种角度域逆散射偏移成像方法及装置。
背景技术
随着社会经济的发展，汽车保有量持续增加，人们对天然气和石油等能源的需求继续提升，对地下资源的勘探工作的重要性不言而喻。其中，地震勘探技术作为地质勘探的重要技术备受重视，地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。它是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。偏移成像是重建地下地质体构造的关键技术，几十年以来，地震偏移方法不断发展，方法日趋成熟和完善。随着油气勘探技术的不断提升，人们开始关心振幅保真度，尝试利用成像结果去估计地下岩石的属性参数，对偏移技术提出了更高的要求。保幅偏移(也称真振幅成像)逐渐获得学者们的广泛关注，其基本思想是在准确的构造成像同时给出与地下岩层界面扰动参数成比例的振幅信息，从而为AVA/AVO分析以及参数反演提供指导。
现有的保幅偏移最早是由波动方程高频近似解发展而来，在绕射叠加的基础上通过考虑补偿射线传播中的几何扩散损失实现反射界面的真振幅恢复，简言之，就是带权的绕射叠加偏移。同时，现有技术中在加权时在求取成像点处的照明值时积分范围选取不严密，偏移成像值叠加时选取范围不准确，导致反演求解不准确的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种角度域逆散射偏移成像方法及装置，以解决上述现有技术中在加权时在求取成像点处的照明值时积分范围选取不严密，偏移成像值叠加时选取范围不准确，导致反演求解不准确的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种角度域逆散射偏移成像方法，所述方法首先获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中，分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值，再基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对。
综合第一方面，所述获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，包括：基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数；基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对。
综合第一方面，在所述基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表之后，所述基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小将所述地震波射线对划分入相应的角度区间之前，所述方法还包括：基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。
综合第一方面，所述分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，包括：基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值；根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值。
综合第一方面，所述基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值，包括：根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种角度域逆散射偏移成像装置，所述装置包括第一执行模块、第二执行模块、第三执行模块和第四执行模块。所述第一执行模块用于获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对。所述第二执行模块用于基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中。所述第三执行模块用于分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值。所述第四执行模块用于基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
综合第二方面，所述第一执行模块包括第一执行单元、第二执行单元和第三执行单元。所述第一执行单元用于基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数。所述第二执行单元用于基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对。所述第三执行单元用于基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。
综合第二方面，所述第三执行模块包括第四执行单元和第五执行单元。所述第四执行单元用于基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值。所述第五执行单元用于根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值。
综合第二方面，所述第四执行模块包括第六执行单元和第七执行单元。所述第六执行单元用于获取所述参数组合反演值的余弦值。所述第七执行单元用于根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述方法中的步骤。
本发明提供的有益效果是：
本发明提供了一种角度域逆散射偏移成像方法及装置，所述角度域逆散射偏移成像方法在进行偏移叠加前，基于地震射线对中的第一地震射线与第二地震射线间的夹角角度将所述地震射线对划分入与所述夹角角度对应的对应角度区间，分别对所述至少一个角度区间中的每个角度区间的至少一个地震射线对进行便宜叠加，获得每个角度区间的叠加参数组合的反演值，通过对不同角度区间的地震射线分别进行叠加，排除现有技术中叠加时应用不准确或不稳定的照明值问题，自动给出成像点合理的照明范围，使所述叠加的参数组合反演值更精确且更接近实际值；在进行反演时，根据所述叠加参数组合反演值随夹角余弦值变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值，使用多组叠加参数数据进行拟合求解使反演结果更加精确，得到更可靠地参数预估。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为发明第一实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像方法的流程图；
图2为本发明第一实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像方法的参数组合反演值的偏移叠加方法的流程图；
图3为本发明第二实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像装置的模块图；
图4为本发明第三实施例提供的一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。
图标：100-角度域逆散射偏移成像装置；110-第一执行模块；120-第二执行模块；130-第三执行模块；140-第四执行模块；200-电子设备；201-存储器；202-存储控制器；203-处理器；204-外设接口；205-输入输出单元；206-音频单元；207-显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
经本申请人研究发现，保幅偏移最早是由波动方程高频近似解发展而来，在绕射叠加的基础上通过考虑补偿射线传播中的几何扩散损失实现反射界面的真振幅恢复。简言之，就是带权的绕射叠加偏移。Miller等(1984,1987)提出了真振幅直接成像和反演的最初轮廓——求解GRT(广义拉东变换)的带权反投影算子，使绕射叠加更加完善，而且更适合于处理复杂地质构造及震源和检波器任意排列的情况。Beylkin(1984，1985)利用小扰动技术和Born近似将反问题线性化为逆散射问题，引入了一种Fourier积分算子并忽略其所有光滑项保留奇性项，奠定了奇性反演(即间断面反演)的理论基础。Beylkin和Burridge(1990)将GRT方法推广到各向同性弹性介质中，提出了与单散射夹角有关的多参数反演方法。尽管反演框架是在角度域中推导的，但是最终给出的是各成像点的振幅值，不能给出有意义的角度域共成像点道集。Ikelle等(1992)发现GRT建立了振幅变化与反射角的关系，他们重新参数化散射问题，研究了反演参数对于偏移距或者反射角的敏感度。De Hoop等(1997)指出基于GRT的反演框架也可以提供关于散射夹角和方位角的反射系数,并用于任意类型的AVA/AVO分析。Brandsberg等(2003)利用逆GRT偏移框架给出了共成像点道集，并且提出局部倾角叠加的策略。该框架是在成像点的角度坐标系中推导完成的，利用向上射线追踪的方法解决多路径波场的问题。这一算法能够有效的压制偏移假象并提高信噪比。但是从成像点进行射线追踪不可避免地增加了计算开销，还需要设计相应的插值算法来匹配检波点接收的地震数据，另外如何获取可靠的地下结构倾角信息也是有待考虑的问题。基于GRT的逆散射保幅偏移方法是源于最基本的散射理论，该思想将地球介质视为背景介质和扰动介质的叠加，描述介质的扰动与其引起的地震波场之间的关系。而常规的基于GRT的逆散射保幅偏移方法在进行偏移成像值叠加时选取角度范围不准确，照明值在地震背景模型为压缩率扰动和比容扰动的双参数情形下不稳定。为了解决上述问题，本发明第一实施例提供了一种角度域逆散射偏移成像方法，请参考图1，图1为发明第一实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像方法的流程图。所述角度域逆散射偏移成像方法的具体步骤如下：
步骤S100：获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对。
步骤S200：基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中。
步骤S300：分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值。
步骤S400：基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
针对步骤S100，所述获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，具体包括：基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数；基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对。其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对。以炮点A、炮点B、检波点X、检波点Y和第一成像点O为例，则在步骤S100中基于预先设定的背景模型获取射线追踪表，并在所述射线追踪表中提取炮点A、炮点B、检波点X、检波点Y和第一成像点O之间的地震射线，并将炮点A到第一成像点O的所述第一地震射线记为射线AO，第一成像点O到检波点X的所述第二地震射线记为射线OX，则射线AO和射线OX共同构成射线对AOX，同理可得射线BO、射线OY、射线对AOY、射线对BOX和射线对BOY。
在获取相应第一成像点的射线信息后，接下来应执行步骤S200进行角度区间划分，即：基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的夹角角度，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中。在进行步骤S200上述部分之前，所述步骤S200还包括：基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。所述射线追踪的理论基础是，在高频近似条件下，地震波场的主能量沿射线轨迹传播。其中，所述角度区间一般是将0-180°进行均分，均分的间隔角度区间不超过10°，一般所述间隔角度区间为2°-5°。
另一方面，继续以炮点A、炮点B、检波点X、检波点Y和第一成像点O为例，设置间隔角度区间为5°，则将180°分为0-5°、5°-10°直至175°-180°等多个角度区间。若测得射线对AOX的夹角角度为38°，射线对AOY的夹角角度为36°、射线对BOX的夹角角度为121°，射线对BOY的夹角角度为124°，则射线对AOX和射线对AOY为同一角度区间，射线对BOX和射线对BOY处于另一相同角度区间。
对于步骤S300，即分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值。在所述分别对所述每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加之前，请参考图2，图2为本发明第一实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像方法的参数组合反演值的偏移叠加方法的流程图，所述步骤S300还包括：基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值；根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值。
对于步骤S400，即基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。其中，所述基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值，包括：根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
首先对现有的叠加方法进行说明，基于GRT的逆散射保幅偏移方法是源于最基本的散射理论，该思想将地球介质视为背景介质和扰动介质的叠加，描述介质的扰动与其引起的地震波场之间的关系。从波动方程出发，利用薛定谔方程和Born近似，声波波动方程的解可以线性化近似如方程(1)：
其中，
f(x,θ)＝f1(x)+f2(x)cosθ. (2)
方程(1)建立了扰动参数组合f(x,θ)和散射场U之间的关系。A(s,x,r)表示高频射线从震源s传播到散射点x再到检波点r这一过程的振幅变化因子。这里f1(x)表示压缩率的扰动(与速度密度都有关)，f2(x)表示比容的扰动(仅与密度有关)。方程(1)对应的逆问题可以类比经典拉东变换近似求解。在二维双参数情形，其最终形式简要表示如下：
其中是逆拉东变换偏移算子，V是希尔伯特变换后的散射波场数据(二维情形)，fl(y)表示对应参数扰动函数，alm表示与振幅补偿有关的照明矩阵。根据上式对矩阵alm进行求逆运算就可以得到相应参数的扰动值。其中逆GRT偏移算子和照明矩阵alm具体表达式如下所示：
其中W为基于GRT的保幅偏移权函数，其计算与射线夹角θ，坐标转换雅各比J以及振幅传播因子A有关。意在单参数情况(l,m＝1)，(3)式退化如下：
此时照明矩阵alm的计算退化为求取成像点处的照明值a11，矩阵求逆运算转为一次普通的除法计算。
基于上述算法的现有地质勘探反演方法根据射线追踪计算获取走时表和每个射线对的走时、夹角、振幅值和雅可比因子，并根据所述走时表提取地震数据中的检波点处的振幅值，根据方程(4)计算成像点y处的偏移值并进行叠加，统计经过成像点y处射线对的最大夹角和最小夹角，再根据公式(5)计算成像点y处的照明值，基于单参数或双参数需求选择公式(3)或(6)计算成像点y处的反演值。
上述传统的GRT反演方法在偏移后需要计算成像点处的照明值进行振幅补偿，通过公式(5)求取成像点处的照明值时，其中的积分范围通过统计成像点处的最大散射角θmax和最小散射角θmin来确定是不严密的，严格上应该用选择反射角范围，因为只有满足镜面反射的射线对才会在偏移叠加中有稳定的贡献。对于一个有限范围的采集系统，当成像点射线照明充分时，有效射线对形成的反射角范围可以用散射角范围近似代替，但在照明不充分的区域，这种做法并不合理，由此计算的照明值是不准确的，会导致反演值不准确。进一步地，在双参数情况下的照明值求取中，矩阵alm是一个2x2的矩阵，在一般情况，我们假定θmin＝0,这时矩阵alm的稳定性受θmax值影响严重，其条件数几乎随θmax减小呈指数增大，此时通过公式(3)进行求逆运算容易导致反演求解不准确。
传统的逆散射保幅偏移在逆GRT偏移算子中引入了cosm-1θ项构建方程组来求解多参数反演问题，同时将(2)式参数组合中的角度信息释放出来，一起形成了与夹角有关的积分项alm(y)，余下的积分项等价于对该模型空间x的一个带限重建fl(y)，则由下式：
得到直接反演公式(6)或(3)，本发明提供的角度域逆散射偏移成像方法从角度域出发，不单独考虑角度积分，并且无需在逆GRT偏移算子中引入cosm-1θ，即将fl(x)还原成扰动参数组合f(x,θ)，如下式：
借鉴Xu等(2001)的思想，我们将散射角范围分成很多等间距Δθ的小区间范围，利用积分中值定理并忽略常数项，对于常数夹角θ0有：
其中，角度域GRT偏移算子如下式：
在本申请人在本实施例中提供的地质勘探反演方法中，根据射线追踪计算获取走时表和每个射线对的走时、夹角、振幅值和雅可比因子，并根据所述走时表提取地震数据中的检波点处的振幅值，根据方程(10)计算成像点y处的偏移值，并将所述偏移值按照角度区间进行叠加获得叠加参数，再基于所述每个角度区间的叠加参数获得所述成像点的反演值，从而根据上述方法对所有成像点进行反演最终得到成像点的反演值。
应当理解的是，为了更清楚简洁地进行描述说明，本实施例是对第一成像点进行单独说明，在实际的角度域逆散射偏移成像应用中，会利用本实施例提供的角度域逆散射偏移成像方法对余下的第二成像点、第三成像点乃至于所有成像点进行反演值求取，以完成完整的角度域逆散射偏移成像。
本实施例提供的角度域逆散射偏移成像方法基于角度域，将每个地震射线对根据其夹角角度划分入与所述夹角角度对应的对应角度区间，再分别对每个角度区间内的地震射线对进行偏移值叠加获得叠加参数，基于所述每个角度区间的叠加参数进行最小二乘法拟合进行反演求解获得所述第一成像点的反演值，进而继承偏移振幅的保真特性，可以输出不同角度的保幅成像，自动给出成像点合理的照明范围，根据扰动参数的组合特性，求解最小二乘意义下的参数扰动强度，避开了常规偏移框架中不准确的照明处理以及不稳定的矩阵求逆，可以获得高精度的成像以及更可靠的参数估计。
第二实施例
为了更好地实现上述角度域逆散射偏移成像方法，本发明第二实施例提供了一种角度域逆散射偏移成像装置100，其具体结构请参考图3，图3为本发明第二实施例提供的一种角度域逆散射偏移成像装置的模块图。
角度域逆散射偏移成像装置100包括射第一执行模块110、第二执行模块120、第三执行模块130和第四执行模块140。
射线获取模块110，用于获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对。第一执行模块110包括第一执行单元、第二执行单元和第三执行单元。所述第一执行单元用于基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数。所述第二执行单元用于基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对。所述第三执行单元用于基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。
第二执行模块120，用于基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的夹角角度将所述地震波射线对划分入至少一个角度区间中与所述夹角角度对应的对应角度区间。
第三执行模块130，用于分别对所述至少一个角度区间中的每个角度区间的所述地震波射线对进行偏移叠加，获得每个角度区间的参数组合的反演值。第三执行模块130包括第四执行单元和第五执行单元。所述第四执行单元用于基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值。所述第五执行单元用于根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值。
第四执行模块140，用于基于所述每个角度区间的叠加参数获得所述第一成像点的反演值。第四执行模块140包括第六执行单元和第七执行单元。所述第六执行单元用于获取所述参数组合反演值的余弦值。所述第七执行单元用于根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
第三实施例
为了能够实现上述计步方法，本发明第二实施例提供了一种角度域逆散射偏移成像装置100。请参照图4，图4示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。电子设备200可以包括角度域逆散射偏移成像装置200、存储器201、存储控制器202、处理器203、外设接口204、输入输出单元205、音频单元206、显示单元207。
所述存储器201、存储控制器202、处理器203、外设接口204、输入输出单元205、音频单元206、显示单元207各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述电能质量分区装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器201中或固化在角度域逆散射偏移成像装置200的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器203用于执行存储器201中存储的可执行模块，例如角度域逆散射偏移成像装置200包括的软件功能模块或计算机程序。
其中，存储器201可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器203在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务器所执行的方法可以应用于处理器203中，或者由处理器203实现。
处理器203可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器203可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器203也可以是任何常规的处理器等。
所述外设接口204将各种输入/输出装置耦合至处理器203以及存储器201。在一些实施例中，外设接口204，处理器203以及存储控制器202可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
输入输出单元205用于提供给用户输入数据实现用户与所述服务器(或本地终端)的交互。所述输入输出单元205可以是，但不限于，鼠标和键盘等设备。
音频单元206向用户提供音频接口，其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。
显示单元207在所述电子设备200与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元207可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器203进行计算和处理。
可以理解，图4所示的结构仅为示意，所述电子设备200还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。图4中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种角度域逆散射偏移成像方法及装置，所述角度域逆散射偏移成像方法在进行偏移值叠加前，基于地震射线对中的第一地震射线与第二地震射线间的夹角角度将所述地震射线对划分入至少一个角度区间中与所述夹角角度对应的对应角度区间，分别对所述至少一个角度区间中的每个角度区间的至少一个地震射线对的偏移值进行叠加，获得每个角度区间的叠加参数，通过对不同角度区间的地震射线分别进行叠加，排除现有技术中叠加时应用不准确或不稳定的照明值问题，自动给出成像点合理的照明范围，使所述叠加结果更精确且更接近实际值；在进行反演时，通过积分中值定理确定与角度区间对应的常数夹角，再根据所述叠加参数对应每个常数夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的反演值，使用多组叠加参数数据进行拟合求解使反演结果更加精确，得到更可靠地参数预估。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种角度域逆散射偏移成像方法，其特征在于，所述方法包括：
获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对；
基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中；
基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值，根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值；
基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
2.根据权利要求1所述的角度域逆散射偏移成像方法，其特征在于，所述获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，包括：
基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数；
基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对。
3.根据权利要求2所述的角度域逆散射偏移成像方法，其特征在于，在所述基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表之后，所述基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小将所述地震波射线对划分入相应的角度区间之前，所述方法还包括：
基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。
4.根据权利要求1所述的角度域逆散射偏移成像方法，其特征在于，所述基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值，包括：
根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
5.一种角度域逆散射偏移成像装置，其特征在于，包括：
第一执行模块，用于获取从每个炮点出发并经过第一成像点后到达每个检波点的地震波射线对，其中，任一炮点至所述第一成像点的第一地震波射线以及所述第一成像点至所述任一检波点的第二地震波射线构成一地震波射线对；
第二执行模块，用于基于所述地震波射线对在所述第一成像点处形成的散射夹角的大小，将所述地震波射线对划分入相应的角度区间中；
第三执行模块，用于基于所述射线追踪表获得每个角度区间的所述地震波射线对的走时和振幅值，根据角度域逆散射保幅偏移公式计算每个角度区间的所述地震波射线对的偏移值，即所述第一成像点与某所述角度区间对应的参数组合反演值，其中，s为炮点，r为检波点，t为走时，y为成像点，为逆GRT偏移算子，W(s,y,r)为基于GRT的保幅偏移权函数，V(s,r,t)为所述振幅值；
第四执行模块，用于基于每个角度区间的参数组合的反演值获取所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
6.根据权利要求5所述的角度域逆散射偏移成像装置，其特征在于，所述第一执行模块包括：
第一执行单元，用于基于预设的观测系统和背景模型获取射线追踪表，通过所述射线追踪表计算每个炮点和每个检波点到所述第一成像点的地震波射线参数；
第二执行单元，用于基于所述地震波射线参数获取所述地震波射线对；
第三执行单元，用于基于所述射线追踪表获取所述地震射线对的夹角角度。
7.根据权利要求5所述的角度域逆散射偏移成像装置，其特征在于，所述第四执行模块包括：
第四执行单元，用于获取所述参数组合反演值的余弦值；
第五执行单元，用于根据所述参数组合反演值随夹角余弦值的变化，基于最小二乘法拟合获得所述第一成像点的各个扰动参数的反演值。
8.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令存被一处理器读取并运行时，执行权利要求1-4任一项所述方法中的步骤。
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