CN116381786A - 绕射波成像方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绕射波成像方法和装置，涉及地质勘探的技术领域，包括：获取地震波场的倾角道集；从倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集；以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，目标共成像点表示地震波场中的任一共成像点；利用地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到地震波场的绕射波成像结果。该方法可以实现背景噪音的滤除，增强绕射波能量，从而有效地提升了地震波场的绕射波成像精度。

Description

绕射波成像方法和装置

技术领域

本发明涉及地质勘探的技术领域，尤其是涉及一种绕射波成像方法和装置。

背景技术

在地震勘探中，复杂构造地区的地震波场除反射波外，还包含丰富的绕射波，绕射波是由小尺度地质体直接产生的地震波场响应，可以突破反射波成像的限制，具有勘探和定位小尺度地质体的良好应用效果。但绕射波能量较弱，在成像过程中背景噪音对绕射波的影响较大，导致构造地质体的绕射波成像质量降低，不利于构造地质体的有效识别。同时，常规地震数据偏移成像方法大多是基于反射波传播理论而建立，不适用于绕射波的偏移成像处理，导致常规绕射波偏移成像效质量不高，弱绕射波受背景噪音影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绕射波成像方法和装置，以缓解了现有技术中绕射波成像方法存在的地震波场的绕射波成像精度低的技术问题。

第一方面，本发明提供一种绕射波成像方法，包括：获取地震波场的倾角道集；从所述倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到所述地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集；以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，所述目标共成像点表示所述地震波场中的任一共成像点；利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

在可选的实施方式中，以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，包括：以零倾角为分界线，将所述目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集；计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

在可选的实施方式中，利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，包括：获取所述地震波场中每个共成像点的振幅加权函数；利用所述目标共成像点对应的互相关系数序列对所述目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数；利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

在可选的实施方式中，计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，包括：基于所述第一倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第一幅值向量，以及，基于所述第二倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第二幅值向量；计算所述第一幅值向量和所述第二幅值向量关于零倾角的互相关系数，得到原始互相关系数；分别计算所述第一幅值向量和所述第二幅值向量的期望，得到第一幅值期望值和第二幅值期望值；基于所述原始互相关系数、所述第一幅值期望值和所述第二幅值期望值，计算所述目标时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数。

在可选的实施方式中，所述归一化互相关系数的表达式为：

其中，r_xy(τ)表示所述原始互相关系数，E_x表示所述第一幅值期望值，E_y表示所述第二幅值期望值，cr_xy(τ)表示所述归一化互相关系数。

第二方面，本发明提供一种绕射波成像装置，包括：获取模块，用于获取地震波场的倾角道集；剔除模块，用于从所述倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到所述地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集；计算模块，用于以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，所述目标共成像点表示所述地震波场中的任一共成像点；成像模块，用于利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

在可选的实施方式中，所述计算模块包括：分组单元，用于以零倾角为分界线，将所述目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集；计算单元，用于计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

在可选的实施方式中，所述成像模块包括：获取单元，用于获取所述地震波场中每个共成像点的振幅加权函数；处理单元，用于利用所述目标共成像点对应的互相关系数序列对所述目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数；成像单元，用于利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式中任一项所述的绕射波成像方法的步骤。

第四方面，本发明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有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述前述实施方式中任一项所述的绕射波成像方法。

本发明提供了一种绕射波成像方法，该方法利用了绕射波在倾角域中具有直线对称特征，也即，以零倾角为分界线，同一时刻绕射波倾角道集互相关系数接近1；而背景噪音杂乱无章，同一时刻的相关性差，得到的互相关系数接近0。因此，在利用共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理时，可以实现背景噪音的滤除，增强绕射波能量，从而有效地提升了地震波场的绕射波成像精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的一种绕射波成像方法的流程图；

图2为倾角和方位角的示意图；

图3为地震波场中某共成像点倾角道集的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种绕射波成像装置的功能模块图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

随着科学技术的发展和工程建设的不断深入，地下工程的建设过程中遇到的地质条件也越来越复杂，导致施工过程中安全事故频发。如在施工过程中，由于外力扰动，导致工程附近断层形成导水通道，发生突水等安全事故，或由于不良构造地质体未准确查明，导致工程坍塌等。因此，准确查明复杂地质条件下构造地质体的空间位置及其形态，对地下工程的安全施工具有重要意义。地下小尺度构造地质体的速度变化较大、空间展布尺度较小、非均匀不连续性明显，在地震记录上反射波同相轴往往呈现不连续、错断、尖灭等特点。当地下介质构造较为复杂时，会导致反射波同相轴预测不准确，降低地下小尺度构造地质体的识别精度，极易诱发安全事故，威胁地下工程的安全开展。

在地震勘探中，复杂构造地区的地震波场除反射波外，还包含丰富的绕射波，绕射波是由小尺度地质体直接产生的地震波场响应，可以突破反射波成像的限制，具有勘探和定位小尺度地质体的良好应用效果。但绕射波能量较弱，在成像过程中背景噪音对绕射波的影响较大，导致构造地质体的绕射波成像质量降低，不利于构造地质体的有效识别。同时，常规地震数据偏移成像方法大多是基于反射波传播理论而建立，不适用于绕射波的偏移成像处理，导致常规绕射波偏移成像质量不高，弱绕射波受背景噪音影响较大。

针对绕射波偏移成像质量受背景噪音影响较大的技术难点，本发明实施例提供了一种绕射波成像方法，通过实现绕射波高质量偏移成像，提高构造地质体的识别和定位能力，为地下工程的安全建设提供可靠依据。由于绕射波与反射波能量差异较大，当去除反射波后，背景噪音对绕射波的偏移成像结果影响更加突出，因此本发明实施例提供了一种通过基于相关加权的成像算法，在绕射波偏移成像过程中压制相关性较差的背景噪音，进一步提高绕射波的偏移成像精度。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种绕射波成像方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤S102，获取地震波场的倾角道集。

具体的，地震波场中包括多个共成像点，每个共成像点具有相应的倾角道集，在二维情况下，地震偏移成像剖面仅由两个角度定义，即方位角和倾角。当方位角为常数时，对倾角积分，可产生角道集；当倾角为常量，对方位角进行积分，即可产生倾角道集。

在地震勘探中，倾角道集表示来自于地下同一成像点的不同倾角范围内的射线集合。如图2所示，倾角的物理意义表示对地下成像点的观测角度，地表射线表示从地表往下传播，传播到成像点，返回到地表，射线与垂直方向的一个夹角。倾角道集能够展示绕射波在不同倾角范围内的能量变化情况，为绕射波识别和定位小尺度不连续构造地质体提供可能。倾角道集中，其横坐标为倾角，取值范围为[-90°，90°]，其纵坐标为旅行时，倾角道集中每一点的取值为对应倾角、旅行时处的振幅值。

步骤S104，从倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集。

图3为地震波场中某共成像点倾角道集的示意图，由图3可知，当地层连续时反射波在倾角道集中呈对称形态，并且倾角道集中反射波能量较强，呈现开口向上的曲线形态，为了能够得到绕射波成像结果，首先应从地震波场的倾角道集中将能量较强的反射波倾角道集剔除，以得到地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集，当前得到的是含背景噪声的绕射波倾角道集，只有将噪声从绕射波倾角道集中去除才能得到高精度绕射波成像结果。本发明实施例不对剔除反射波倾角道集的方法进行具体限定，用户可以根据实际需求选择任一种可实现的方法。例如可以是现有技术中的任一种绕射波偏移成像方法。

步骤S106，以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到目标共成像点对应的互相关系数序列。

其中，目标共成像点表示地震波场中的任一共成像点。

在得到绕射波倾角道集之后，本发明实施例进一步对倾角道集中绕射波特征进行分析，通过图3可知，共成像点的倾角道集中绕射波呈直线形态，且关于零倾角对称，相关性高，这一现象为基于相关加权的倾角道集中绕射波偏移成像提供了理论基础。

因此，本发明实施例以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，由于绕射波在倾角域中具有直线对称特征，因此，同一时刻，绕射波倾角道集互相关系数接近1，而背景噪音无序，相关性差，所以噪音的互相关系数接近0。每个旅行时对应一个互相关系数，多个旅行时的互相关系数即组成了目标共成像点对应的互相关系数序列。

步骤S108，利用地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到地震波场的绕射波成像结果。

根据上文中所介绍的互相关系数的取值特征可知，如果利用地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，具体为将互相关系数序列作为偏移成像权重，做绕射波加权偏移成像，即可压制相关性较差的背景噪音，保留相关性较好的绕射波，从而达到去除背景噪音的目的，得到基于相关加权的倾角域绕射波偏移成像结果，也即，地震波场的绕射波成像结果。

本发明提供了一种绕射波成像方法，该方法利用了绕射波在倾角域中具有直线对称特征，也即，以零倾角为分界线，同一时刻绕射波倾角道集互相关系数接近1；而背景噪音杂乱无章，同一时刻的相关性差，得到的互相关系数接近0。因此，在利用共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理时，可以实现背景噪音的滤除，增强绕射波能量，从而有效地提升了地震波场的绕射波成像精度。

在一个可选的实施方式中，上述步骤S106，以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，具体包括如下步骤：

步骤S1061，以零倾角为分界线，将目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集。

具体的，假设倾角范围为-90°至+90°度，那么以0倾角为分界线，即可将目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围划分为两组，得到正倾角范围内的第一倾角道集：0度至90°，和负倾角范围内的第二倾角道集-90°至0度。

步骤S1062，计算同一时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数，得到目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

已知倾角道集中每一点的取值为对应倾角、旅行时处的振幅值，因此，某一时刻下的倾角道集可理解为一个由振幅值构成的行向量，所以在将目标共成像点的绕射波倾角道集划分为第一倾角道集和第二倾角道集之后，即可得到多组以0倾角为对称的子行向量(每个时刻对应一组(两个)子行向量)，分别计算每一时刻下两个子行向量关于0倾角的归一化互相关系数，即可得到目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

举例来说，假设旅行时的取值范围就是0-3s，时间步长是0.2s，那么上述计算方法就相当于将一个时刻的行向量，从0倾角划分为两个子行向量，然后再计算这两个子行向量关于0倾角的归一化互相关系数，以此类推，从0s至3s的每隔0.2s的时刻都对应一个归一化互相关系数，所有时刻的归一化互相关系数即组成了互相关系数序列。

在一个可选的实施方式中，上述步骤S1062，计算同一时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数，具体包括如下步骤：

步骤S10621，基于第一倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第一幅值向量，以及，基于第二倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第二幅值向量。

具体的，目标时刻对应的第一幅值向量和第二幅值向量即上文中所介绍的两个子行向量，为了应用绕射波在倾角域中具有直线对称特征，在构建第一幅值向量和第二幅值向量时，将第一倾角道集和第二倾角道集中与零倾角的倾角差相同的倾角所对应的振幅值分别放在第一幅值向量和第二幅值向量的同一位置上。举例来说，假设目标时刻下对应的振幅行向量为{1.1，1.2，1.03，1，0，1，1，1.1，1.1}，零倾角所对应的振幅为0，那么第一倾角道集在目标时刻下的幅值数据所构建出的第一幅值向量为{1，1，1.1，1.1}，第二倾角道集在目标时刻下的幅值数据所构建出的第二幅值向量为{1，1.03，1.2，1.1}，上述举例中的第一幅值向量和第二幅值向量中的元素是以与0倾角的倾角差由小到大的顺序排列的，还可以采用与0倾角的倾角差由大到小的顺序进行排列。

步骤S10622，计算第一幅值向量和第二幅值向量关于零倾角的互相关系数，得到原始互相关系数。

步骤S10623，分别计算第一幅值向量和第二幅值向量的期望，得到第一幅值期望值和第二幅值期望值。

步骤S10624，基于原始互相关系数、第一幅值期望值和第二幅值期望值，计算目标时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数。

在得到第一幅值向量和第二幅值向量之后，一方面需要计算二者关于零倾角的互相关系数，得到原始互相关系数，另一方面还需要计算第一幅值向量的期望，得到第一幅值期望值，以及，计算第二幅值向量的期望，得到第二幅值期望值，互相关系数以及期望的算法可参考统计学领域的常规计算方法，此处不再赘述。

在得到原始互相关系数、第一幅值期望值和第二幅值期望值之后，利用以上三个数据即可计算出目标时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数。归一化互相关系数相对原始互相关系数可以对第一倾角道集和第二倾角道集在不同时移位置的相似度展现的更加清楚。

在本发明实施例中，归一化互相关系数的表达式为：

其中，r_xy(τ)表示原始互相关系数，也即。第一倾角道集在目标时刻τ下的第一幅值向量和第二倾角道集在目标时刻τ下的第二幅值向量关于零倾角的互相关系数，E_x表示第一幅值期望值，E_y表示第二幅值期望值，cr_xy(τ)表示归一化互相关系数，也即，目标时刻τ下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数。

在一个可选的实施方式中，上述步骤S108，利用地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，具体包括如下步骤：

步骤S1081，获取地震波场中每个共成像点的振幅加权函数。

步骤S1082，利用目标共成像点对应的互相关系数序列对目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数。

在得到地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列之后，本发明实施例将互相关系数序列加入到偏移算法中的振幅加权函数中，以得到倾角域中基于互相关加权后的振幅加权函数。具体的，以共成像点为单位分别进行互相关加权处理，也即，利用目标共成像点对应的互相关系数序列对目标共成像点的振幅加权函数进行互相关加权处理。

本发明实施例中，互相关加权处理的表达式为：w_c(m,θ)＝w(m,θ)*C_m,xy；其中，w(m,θ)表示目标共成像点m的振幅加权函数，θ表示倾角；C_m,xy表示目标共成像点m对应的互相关系数序列，w_c(m,θ)表示目标共成像点m对应的互相关加权后的振幅加权函数。

已知振幅加权函数表征的是地震绕射波振幅随不同倾角的变化情况，且绕射波在倾角道集中表现为线性特征。那么参考上述互相关加权处理的表达式可知，在对振幅加权函数进行互相关加权计算时，其加权算子即为对应局部范围内的归一化互相关系数。因此，本发明实施例利用绕射点正上方绕射波倾角道集高度相关，加权算子权重大；背景噪音相关性差，权重因子小的特点，在倾角域实现背景噪音的有效滤除。

步骤S1083，利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到地震波场的绕射波成像结果。

具体的，对目标共成像点m对应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理可表示为：I_d(m,θ)＝w_c(m,θ)I(m,θ)；其中，I(m,θ)表示目标共成像点m的绕射波倾角道集，I_d(m,θ)表示目标共成像点m的偏移成像结果。参考上述偏移成像方法，将地震波场中的所有共成像点的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，即可得到地震波场的绕射波成像结果。

综上所述，本发明实施例根据绕射波在倾角域中具有直线对称特征，提出了一种利用互相关加权的方式对绕射波数据进行处理的方法，将归一化的互相关系数作为权重因子加入到绕射波偏移成像过程的振幅加权函数，可有效地消除背景噪音对绕射波偏移成像的影响，提高绕射波的成像精度，进而改善了地下小尺度构造地质体的成像质量，实现小尺度构造地质体的准确识别和定位，为地下工程的安全施工提供技术保障。

实施例二

本发明实施例还提供了一种绕射波成像装置，该绕射波成像装置主要用于执行上述实施例一所提供的绕射波成像方法，以下对本发明实施例提供的绕射波成像装置做具体介绍。

图4是本发明实施例提供的一种绕射波成像装置的功能模块图，如图4所示，该装置主要包括：获取模块10，剔除模块20，计算模块30，成像模块40，其中：

获取模块10，用于获取地震波场的倾角道集。

剔除模块20，用于从倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集。

计算模块30，用于以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，目标共成像点表示地震波场中的任一共成像点。

成像模块40，用于利用地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到地震波场的绕射波成像结果。

本发明提供了一种绕射波成像装置，该装置所执行的方法利用了绕射波在倾角域中具有直线对称特征，也即，以零倾角为分界线，同一时刻绕射波倾角道集互相关系数接近1；而背景噪音杂乱无章，同一时刻的相关性差，得到的互相关系数接近0。因此，在利用共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理时，可以实现背景噪音的滤除，增强绕射波能量，从而有效地提升了地震波场的绕射波成像精度。

可选地，计算模块30包括：

分组单元，用于以零倾角为分界线，将目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集。

计算单元，用于计算同一时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数，得到目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

可选地，成像模块40包括：

获取单元，用于获取地震波场中每个共成像点的振幅加权函数。

处理单元，用于利用目标共成像点对应的互相关系数序列对目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数。

成像单元，用于利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到地震波场的绕射波成像结果。

可选地，计算单元具体用于：

基于第一倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第一幅值向量，以及，基于第二倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第二幅值向量。

计算第一幅值向量和第二幅值向量关于零倾角的互相关系数，得到原始互相关系数。

分别计算第一幅值向量和第二幅值向量的期望，得到第一幅值期望值和第二幅值期望值。

基于原始互相关系数、第一幅值期望值和第二幅值期望值，计算目标时刻下第一倾角道集和第二倾角道集的归一化互相关系数。

可选地，归一化互相关系数的表达式为：

其中，r_xy(τ)表示原始互相关系数，E_x表示第一幅值期望值，E_y表示第二幅值期望值，cr_xy(τ)表示归一化互相关系数。

实施例三

参见图5，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60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过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。

处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60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(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种绕射波成像方法和装置的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的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。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种绕射波成像方法，其特征在于，包括：

获取地震波场的倾角道集；

从所述倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到所述地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集；

以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，所述目标共成像点表示所述地震波场中的任一共成像点；

利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

2.根据权利要求1所述的绕射波成像方法，其特征在于，以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，包括：

以零倾角为分界线，将所述目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集；

计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

3.根据权利要求1所述的绕射波成像方法，其特征在于，利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，包括：

获取所述地震波场中每个共成像点的振幅加权函数；

利用所述目标共成像点对应的互相关系数序列对所述目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数；

利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

4.根据权利要求2所述的绕射波成像方法，其特征在于，计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，包括：

基于所述第一倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第一幅值向量，以及，基于所述第二倾角道集在目标时刻下的幅值数据构建第二幅值向量；

计算所述第一幅值向量和所述第二幅值向量关于零倾角的互相关系数，得到原始互相关系数；

分别计算所述第一幅值向量和所述第二幅值向量的期望，得到第一幅值期望值和第二幅值期望值；

基于所述原始互相关系数、所述第一幅值期望值和所述第二幅值期望值，计算所述目标时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数。

5.根据权利要求4所述的绕射波成像方法，其特征在于，

所述归一化互相关系数的表达式为：

其中，r_xy(τ)表示所述原始互相关系数，E_x表示所述第一幅值期望值，E_y表示所述第二幅值期望值，cr_xy(τ)表示所述归一化互相关系数。

6.一种绕射波成像装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取地震波场的倾角道集；

剔除模块，用于从所述倾角道集中剔除反射波倾角道集，得到所述地震波场中所有共成像点的绕射波倾角道集；

计算模块，用于以零倾角为分界线，计算目标共成像点的绕射波倾角道集关于时间的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点对应的互相关系数序列；其中，所述目标共成像点表示所述地震波场中的任一共成像点；

成像模块，用于利用所述地震波场中每个共成像点对应的互相关系数序列对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

7.根据权利要求6所述的绕射波成像装置，其特征在于，所述计算模块包括：

分组单元，用于以零倾角为分界线，将所述目标共成像点的绕射波倾角道集按照倾角范围进行分组，得到正倾角范围内的第一倾角道集和负倾角范围内的第二倾角道集；

计算单元，用于计算同一时刻下所述第一倾角道集和所述第二倾角道集的归一化互相关系数，得到所述目标共成像点的绕射波倾角道集对应的互相关系数序列。

8.根据权利要求6所述的绕射波成像装置，其特征在于，所述成像模块包括：

获取单元，用于获取所述地震波场中每个共成像点的振幅加权函数；

处理单元，用于利用所述目标共成像点对应的互相关系数序列对所述目标共成像点的振幅加权函数进行处理，得到互相关加权后的振幅加权函数；

成像单元，用于利用每个共成像点互相关加权后的振幅加权函数对相应的绕射波倾角道集进行偏移成像处理，得到所述地震波场的绕射波成像结果。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述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上述权利要求1至5中任一项所述的绕射波成像方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述权利要求1至5中任一项所述的绕射波成像方法。

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