CN113945979B - 一种基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置，所述方法包括：对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。所述装置用于执行上述方法。本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置，提高了三维地震数据的叠前去噪效果。

Description

一种基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，具体涉及一种基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置。
背景技术
目前，陆上采集的地震资料普遍存在发育面波、折射波等多种线性干扰噪音，这些线性噪音的存在不利于地震成像处理和解释，因此线性噪音压制是地震资料处理过程中的重要环节。
现有技术中，针对这些线性噪音的处理，工业界研究和发展了多种去噪技术，主要包括：区域带通滤波技术、分频噪音压制技术、二维扇形滤波技术以及三维锥形滤波技术等。在这些技术中，三维锥形滤波技术根据线性噪音在十字排列道集中呈现锥体的特征，在三维频率波数域设计并应用锥形滤波算子对线性噪音进行压制，取得了更好的应用效果，该方法在三维地震勘探中应用较广泛。但是，在中国的陆上地震勘探中，地震观测系统中的炮线和检波线经常是非正交的，此时应用三维锥形滤波技术效果不理想。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
一方面，本发明提出一种基于数据重构的三维锥形滤波方法，包括：
对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；
对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；
对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
另一方面，本发明提供一种基于数据重构的三维锥形滤波装置，包括：
重构单元，用于对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；
滤波单元，用于对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；
反重构单元，用于对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
再一方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述基于数据重构的三维锥形滤波方法的步骤。
又一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述基于数据重构的三维锥形滤波方法的步骤。
本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法及装置，对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集，然后对标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集，再对去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据，实现了对包括非正交的炮线和检波线的三维地震数据的线性噪声压制，提高了三维地震数据的叠前去噪效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提供的锯齿状观测系统的示意图。
图3是本发明另一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图。
图4是本发明一实施例提供的锯齿状观测系统的坐标系统转换示意图。
图5是本发明一实施例提供的重构的正交十字排列的示意图。
图6是本发明又一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图。
图7是本发明再一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图。
图8是本发明一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图。
图9是本发明另一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图。
图10是本发明又一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图。
图11是本发明再一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图。
图12是本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了便于理解本申请提供的技术方案，下面先对本申请技术方案的研究背景进行简单说明。三维锥形滤波技术要求炮线和检波线正交的地震观测系统，利用正交观测系统数据构建标准正交十字排列道集，然后进行锥形滤波压制线性噪音。但是，在中国陆上地震勘探中，地震观测系统中的炮线和检波线经常是非正交的，其原因有：(1)受陆上复杂地形、陆上建筑物等因素的影响，实际布设的炮线和检波线偏离理论设计的正交观测路线；(2)为了满足特殊地质目标的高精度地震勘探要求，理论设计的观测系统本身就是非正交的，比如钻墙状、锯齿状等观测系统。对于上述地震观测系统，从观测系统中抽取的相交排列道集不是标准正交十字排列道集，线性噪音在相交排列道集中不是呈现圆锥形，此时应用三维锥形滤波技术对线性噪音进行压制效果不理想。针对上述问题，本发明提出一种基于数据重构的三维锥形滤波方法，用以解决炮线和检波线非正交的问题，重构标准正交十字排列，再应用三维锥形滤波压制各种线性噪音。
图1是本发明一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法，包括：
S101、对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；
具体地，对三维地震数据进行数据重构，使非正交的炮线和检波线转换成正交十字排列的炮线和检波线，从而获得标准正交十字排列道集。数据重构的目的是构建标准正交十字排列道集，为三维锥形滤波技术的应用奠定数据基础。
为了更为清楚的阐述数据重构的技术内涵，现以最为复杂的锯齿状观测为例进行说明。图2是本发明一实施例提供的锯齿状观测系统的示意图，如图2所示，一条检波线R和两条炮线S1和S2相交于空间位置点O，检波线R和炮线S1、S2各呈45°夹角。炮线S1和S2上的任意炮点i，其对应的检波线排列位于以点j(点i在检波线R上的投影点)为中心、长度为LR的直线上，炮线S1和S2上的所有炮点都共享同一条检波线R，只是不同位置的炮点对应的检波线排列位置不同。按照图2中炮线和检波线抽取的相交排列道集上线性噪音呈现两个相交的椭圆锥，在时间切片上呈现两个相交的椭圆，因此该相交排列不是标准正交十字排列，该十字排列道集数据不能满足三维锥形滤波的要求。
在标准正交十字排列中，所有炮点位于同一条炮线上，所有炮点对应的检波线排列位置完全相同，并且炮线和检波线垂直，此时按炮线和检波线抽取的十字排列道集中线性噪音呈现圆锥形。由此可知，由锯齿状观测的相交排列转换成标准正交十字排列，需要将炮点及对应的检波线排列进行平移，平移到穿过交点O并与检波线R垂直的一条虚拟炮线上。所有炮点和对应的检波线排列都完成平移后，所有炮点都位于虚拟炮线上，并且这些炮点对应的检波线排列完全相同并位于检波线R上，此时按虚拟炮线和检波线抽取的十字排列道集中线性噪音呈现圆锥形。
S102、对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；
具体地，在获得标准正交十字排列道集之后，对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，实现对线性噪音的压制，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
S103、对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
具体地，去噪后的标准正交十字排列道集经过了数据重构，标准正交十字排列道集的炮点和检波点坐标与真实的坐标不一致，坐标的畸变不利于后续的地震成像处理，因此需要对去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构、恢复真实的坐标。在获得去噪后的标准正交十字排列道集之后，对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，将正交十字排列的炮线和检波线还原为原来非正交的状态，即可获得去噪后的三维地震数据。
本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法，对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集，然后对标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集，再对去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据，实现了对包括非正交的炮线和检波线的三维地震数据的线性噪声压制，提高了三维地震数据的叠前去噪效果。
图3是本发明另一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图，如图3所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集包括：
S1011、将原始坐标系的坐标原点平移到两条炮线的交点；
具体地，可以获得所述三维地震数据的各个炮点构成的多条炮线，取其中两条相交的炮线的交点O，将所述三维地震数据的原始坐标系的坐标原点平移到交点O。
S1012、经过所述交点构建虚拟炮线，并基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立RS坐标系；
具体地，通过所述两条炮线的交点O构建一条虚拟炮线，所述虚拟炮线与所述两条炮线对应的检波线垂直。基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线，可以建立RS坐标系，所述RS坐标系统的坐标原点为所述两条炮线的交点O。
S1013、将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标；
具体地，在建立RS坐标系之后，可以将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标。
S1014、将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上。
具体地，在获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标之后，将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上。其中，每个炮点和每个炮点对应的检波线排列上的检波点具有相同的平移量。
例如，图4是本发明一实施例提供的锯齿状观测系统的坐标系统转换示意图，如图4所示，炮线S1和炮线S2的交点O在原始坐标系下的坐标为(Ox，Oy)，检波线R为炮线S1和炮线S2对应的检波线，检波线R经过(Ox，Oy)，把原始坐标系的原点(0，0)平移到交点O。对于锯齿状观测系统，构建一条穿过交点O并与检波线R垂直的虚拟炮线S，检波线R与虚拟炮线S构成一个新的直角坐标系：R-S坐标系。假设检波线R与原始坐标系X方向的夹角为α，由于虚拟炮线S与检波线R垂直，因此虚拟炮线S与原始坐标系X方向的夹角为α-π/2。将所述三维地震数据的各个检波点的坐标变换到R-S坐标系下可以采用如下坐标变化公式：
其中，j表示任意检波点，(jx，jy)为检波点j在原始坐标系下的坐标，(Ox，Oy)为R-S坐标系的原点坐标，(jx’，jy’)为检波点j在R-S坐标系的坐标。
将所述三维地震数据的各个炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到R-S坐标系下可以采用如下坐标变化公式：
其中，i表示任意炮点，(ix，iy)为炮点i在原始坐标系下的坐标，(Ox，Oy)为R-S坐标系的原点坐标，(ix’，iy’)为炮点i在R-S坐标系的坐标。
由锯齿状观测的相交排列转换成标准正交十字排列，需要将炮点及对应的检波线排列进行平移：炮点平移到虚拟炮线S上，炮点对应的检波线排列平移到以O点为中心的检波线R上。在获得各个炮点和各个检波点的在R-S坐标系下的坐标之后，任意炮点i向虚拟炮线的平移量正好为iy’，由此可以得到任意炮点i平移后的坐标为：
所有检波线排列的空间平移量和与之对应的炮点一致，即炮点i对应的检波线排列向虚拟炮线的平移量也为iy’，因此炮点i对应的检波线排列上的检波点j平移后的坐标为：
图5是本发明一实施例提供的重构的正交十字排列的示意图，如图5所示，所述三维地震数据的所有炮点及对应的检波点经过数据重构之后，相当于所有炮点位于虚拟炮线S上，对应的检波线排列都位于以O点为中心、长度为LR的直线上，该直线位于检波线R上，此时的十字排列即为标准正交十字排列，该正交十字排列道集数据上的线性噪音在时间切片上为圆形。
图6是本发明又一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图，如图6所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据包括：
S1031、对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点和检波点进行反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标；
具体地，对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点进行反平移，可以获得去噪后的各个炮点反平移后的坐标。对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个检波点进行反平移，可以获得去噪后的各个检波点反平移后的坐标。
S1032、对去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标；
具体地，去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标是在RS坐标系的坐标，需要将去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标变换到原始坐标系下。对去噪后的各个检波点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点反变换后的坐标；对去噪后的各个炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个炮点反变换后的坐标。
S1033、对去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点在原始坐标系下的坐标。
具体地，在获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标之后，对去噪后的各个检波点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点在原始坐标系下的坐标；对去噪后的各个炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个炮点在原始坐标系下的坐标。
如图5所示，所述三维地震数据的所有炮点及对应的检波点经过数据重构之后，获得了去噪后的标准正交十字排列道集。对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构的过程，与数据重构的过程相反。数据反重构处理需要依次进行：空间位置反平移、坐标反变换和原点反平移，最终恢复真实的炮点和检波点的坐标，即炮点和检波点在原始坐标系下的坐标。具体过程如下：
(1)空间位置反平移
去噪后的标准正交十字排列道集的炮点和检波点在RS坐标系下的坐标经过了空间平移处理，对于去噪后的标准正交十字排列道集的任意炮点i，其在RS坐标系下的坐标为(ix”，iy”)，平移量为iy’，按下式得到反平移后的坐标(ix’，iy’)：
炮点i对应的检波线排列的平移量也为iy’，对于该检波线排列上的任意检波点j，其在RS坐标系下的坐标为(jx”，jy”)，按下式得到反平移后的坐标(jx’，jy’)：
(2)坐标反变换
经过反平移处理之后，去噪后的标准正交十字排列道集的炮点和检波点回到了锯齿状观测系统中的位置，只是位置在以交点O为原点的R-S坐标系下，因此需要进行坐标系统反变换。
对于任意炮点i，i反平移后的坐标为(ix’，iy’)，依据下式得到检波点i反变换后的坐标(ix，iy)：
对于任意检波点j，j反平移后的坐标为(jx’，jy’)，依据下式得到检波点j反变换后的坐标(jx，jy)：
(3)原点反平移
经过(2)的坐标反变换，获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标。对去噪后的各个检波点反变换后的X坐标加上Ox，即可获得去噪后的各个检波点在原始坐标系下的坐标。对去噪后的各个炮点反变换后的Y坐标加上Oy，即可获得去噪后的各个炮点在原始坐标系下的坐标。此时，得到位于真实位置的各个检波点和炮点。
图7是本发明再一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波方法的流程示意图，如图7所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集包括：
S1021、将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据；
具体地，在正交十字排列道集中，各种线性噪音呈圆锥形分布。利用线性噪音的这一空间特征，可以在频率波数域设计三维锥形滤波器压制各种线性噪音。由于需要在频率波数域进行线性噪音的压制，将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据。
S1022、基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据；
具体地，由于面波、声波等线性噪音的速度比较低，有效反射波的速度较高，因此采用高通滤波器可以压制线性噪音。基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，即可获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据。
S1023、对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
具体地，在获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据之后，对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
例如，所述标准正交十字排列道集用ω(x,y,t)表示，三维锥形滤波器用h(x,y,t)表示，u(x,y,t)表示去噪后的标准正交十字排列道集，去噪过程可用下式表示：
u(x,y,t)＝ω(x,y,t)h(x,y,t) (9)
将ω(x,y,t)、h(x,y,t)以及u(x,y,t)变换到频率波数域，可以分别得到：
U(kx,ky,ω)＝∫∫∫u(x,y,t)exp (ikxx+ikyy-iωt)dxdydt (10)
W(kx,ky,ω)＝∫∫∫ω(x,y,t)exp (ikxx+ikyy-iωt)dxdydt (11)
H(kx,ky,ω)＝∫∫∫h(x,y,t)exp (ikxx+ikyy-iωt)dxdydt (12)
在频率波数域，(9)式可以表示为：
U(kx,ky,ω)＝W(kx,ky,ω)H(kx,ky,ω) (13)
三维滤波器采用高通滤波器，H(kx,ky,ω)可以表示为：
其中，这里K为信号的视波数，ω为角频率，vk为视速度。
将(14)式代入公式(13)，得到所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据：
通过公式(16)对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
u(x,y,t)＝∫∫∫U(kx,ky,ω)exp(-ikxx-ikyy+iωt)dkxdkydw (16)
图8是本发明一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图，如图8所示，本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置，包括重构单元801、滤波单元802和反重构单元803，其中：
重构单元801用于对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；滤波单元802用于对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；反重构单元803用于对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
具体地，重构单元801对三维地震数据进行数据重构，使非正交的炮线和检波线转换成正交十字排列的炮线和检波线，从而获得标准正交十字排列道集。数据重构的目的是构建标准正交十字排列道集，为三维锥形滤波技术的应用奠定数据基础。
在获得标准正交十字排列道集之后，滤波单元802对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，实现对线性噪音的压制，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
去噪后的标准正交十字排列道集经过了数据重构，标准正交十字排列道集的炮点和检波点坐标与真实的坐标不一致，坐标的畸变不利于后续的地震成像处理，因此需要对去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构、恢复真实的坐标。在获得去噪后的标准正交十字排列道集之后，反重构单元803对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，将正交十字排列的炮线和检波线还原为原来非正交的状态，即可获得去噪后的三维地震数据。
本发明实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置，对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集，然后对标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集，再对去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据，实现了对包括非正交的炮线和检波线的三维地震数据的线性噪声压制，提高了三维地震数据的叠前去噪效果。
图9是本发明另一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图，如图9所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，重构单元801包括第一平移子单元8011、构建子单元8012、坐标变换子单元8013和第二平移子单元8014，其中：
第一平移子单元8011用于将原始坐标系的坐标原点平移到两条炮线的交点；构建子单元8012用于经过所述交点构建虚拟炮线，并基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立RS坐标系；坐标变换子单元8013用于将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标；第二平移子单元8014用于将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上。
具体地，第一平移子单元8011可以获得所述三维地震数据的各个炮点构成的多条炮线，取其中两条相交的炮线的交点O，将所述三维地震数据的原始坐标系的坐标原点平移到交点O。
构建子单元8012通过所述两条炮线的交点O构建一条虚拟炮线，所述虚拟炮线与所述两条炮线对应的检波线垂直。构建子单元8012基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线，可以建立RS坐标系，所述RS坐标系统的坐标原点为所述两条炮线的交点O。
在建立RS坐标系之后，坐标变换子单元8013可以将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标。
在获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标之后，第二平移子单元8014将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上。其中，每个炮点和每个炮点对应的检波线排列上的检波点具有相同的平移量。
图10是本发明又一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图，如图10所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，反重构单元803包括第一反平移子单元8031、坐标反变换子单元8032和第二反平移子单元8033，其中：
第一反平移子单元8031用于对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点和检波点进行反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标；坐标反变换子单元8032用于对去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标；第二反平移子单元8033用于对去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点在原始坐标系下的坐标。
具体地，第一反平移子单元8031对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点进行反平移，可以获得去噪后的各个炮点反平移后的坐标。对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个检波点进行反平移，可以获得去噪后的各个检波点反平移后的坐标。
去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标是在RS坐标系的坐标，需要将去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标变换到原始坐标系下。坐标反变换子单元8032对去噪后的各个检波点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点反变换后的坐标；对去噪后的各个炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个炮点反变换后的坐标。
在获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标之后，第二反平移子单元8033对去噪后的各个检波点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点在原始坐标系下的坐标；对去噪后的各个炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个炮点在原始坐标系下的坐标。
图11是本发明再一实施例提供的基于数据重构的三维锥形滤波装置的结构示意图，如图11所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，滤波单元802包括变换子单元8021、滤波子单元8022和反变换子单元8023，其中：
变换子单元8021用于将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据；滤波子单元8022用于基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据；反变换子单元8023用于对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
具体地，在正交十字排列道集中，各种线性噪音呈圆锥形分布。利用线性噪音的这一空间特征，可以在频率波数域设计三维锥形滤波器压制各种线性噪音。由于需要在频率波数域进行线性噪音的压制，变换子单元8021将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据。
由于面波、声波等线性噪音的速度比较低，有效反射波的速度较高，因此采用高通滤波器可以压制线性噪音。滤波子单元8022基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，即可获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据。
在获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据之后，反变换子单元8023对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
本发明实施例提供的装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图12是本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1201、通信接口(Communications Interface)1202、存储器(memory)1203和通信总线1204，其中，处理器1201，通信接口1202，存储器1203通过通信总线1204完成相互间的通信。处理器1201可以调用存储器1203中的逻辑指令，以执行如下方法：对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
此外，上述的存储器1203中的逻辑指令可以通过软件功能单元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。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于数据重构的三维锥形滤波方法，其特征在于，包括：
对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；
对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；
对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据；
其中，所述对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集包括：
将原始坐标系的坐标原点平移到两条炮线的交点；
经过所述交点构建虚拟炮线，并基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立RS坐标系；其中，所述RS坐标系是基于相互垂直的所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立的，并以所述两条炮线的交点为坐标原点；将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标；
将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上；
其中，所述对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据包括：
对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点和检波点进行反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标；
对去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标；
对去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点在原始坐标系下的坐标；
其中，所述对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集包括：
将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据；
基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据；
对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
2.一种基于数据重构的三维锥形滤波装置，其特征在于，包括：
重构单元，用于对三维地震数据进行数据重构，以获得标准正交十字排列道集；
滤波单元，用于对所述标准正交十字排列道集进行三维锥形滤波，获得去噪后的标准正交十字排列道集；
反重构单元，用于对所述去噪后的标准正交十字排列道集进行数据反重构，获得去噪后的三维地震数据；
其中，所述重构单元包括：
第一平移子单元，用于将原始坐标系的坐标原点平移到两条炮线的交点；
构建子单元，用于经过所述交点构建虚拟炮线，并基于所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立RS坐标系；其中，所述RS坐标系是基于相互垂直的所述虚拟炮线和所述两条炮线对应的检波线建立的，并以所述两条炮线的交点为坐标原点；
坐标变换子单元，用于将所述三维地震数据的各个检波点和炮点在所述原始坐标系下的坐标变换到所述RS坐标系下，获得各个检波点和炮点在所述RS坐标系下的坐标；
第二平移子单元，用于将各个炮点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述虚拟炮线上，并将各个炮点对应的检波线排列上的检波点在所述RS坐标系下的坐标平移到所述检波线上；
其中，所述反重构单元包括：
第一反平移子单元，用于对所述去噪后的标准正交十字排列道集的各个炮点和检波点进行反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标；
坐标反变换子单元，用于对去噪后的各个检波点和炮点反平移后的坐标进行坐标反变换，获得去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标；
第二反平移子单元，用于对去噪后的各个检波点和炮点反变换后的坐标进行原点反平移，获得去噪后的各个检波点和炮点在原始坐标系下的坐标；
其中，所述滤波单元包括：
变换子单元，用于将所述标准正交十字排列道集变换到三维频率波数域，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据；
滤波子单元，用于基于高通滤波器对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的数据进行滤波，获得所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据；
反变换子单元，用于对所述标准正交十字排列道集在三维频率波数域的去噪后的数据进行三维傅里叶反变换，获得去噪后的标准正交十字排列道集。
3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。
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