KR101280188B1 - Apparatus and method of restoring seismic data - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A restoration device and a method of elastic wave survey data are provided to efficiently restore lost survey data in elastic wave survey data including signals having a curved trace and large difference in relative amplitudes. CONSTITUTION: A restoration method of elastic wave survey data includes a stage(S500,S505) for converting a time-space domain elastic wave survey data into a frequency-wavenumber domain and performing curvelet transform of the frequency-wavenumber domain-converted survey data, a stage(S510) for removing amplitude values less than a predetermined boundary value in the curvelet transformed survey data, a stage(S515,S520) for performing inverse curvelet transform of the amplitude-removed survey data and converting into the time-space domain and a stage(S525) for updating the lost part of the data of the time-space domain-converted data to the former elastic wave survey data. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S500) Convert time-space domain elastic wave survey data into a frequency-wavenumber domain by using 2D fourier transform; (S505) Perform curvelet transform of the elastic wave survey data; (S510) Remove amplitude values less than a predetermined boundary value in the curvelet transformed survey data; (S515) Perform inverse curvelet transform of the amplitude-removed survey data; (S520) Convert the inverse curvelet transform survey data into a time-space domain by using 2D fourier inverse transform; (S525) Update the lost part of the data of the time-space domain-converted data to the former elastic wave survey data; (S530) Repeat as many as a predetermined number?

Description

탄성파 탐사자료의 복원 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF RESTORING SEISMIC DATA}Apparatus and method for restoring seismic survey data {APPARATUS AND METHOD OF RESTORING SEISMIC DATA}

본 발명의 실시예들은 불규칙적으로 손실된 탄성파 탐사자료의 복원 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상대적으로 진폭의 차이가 큰 신호들이 함께 존재하는 탄성파 탐사자료에서의 손실된 탐사자료를 효율적으로 복원하는 탄성파 탐사자료의 복원 장치 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method for recovering irregularly lost seismic data, more specifically, to efficiently detect lost data in the seismic data that have relatively large amplitude differences. The present invention relates to an apparatus and method for restoring seismic data to be recovered.

석유가스 부존 유망 지층구조의 규명, 토목 건축 등의 분야에서 시설부지 기반암의 구조와 물성파악을 위한 목적으로 탄성파 탐사법이 사용되고 있다. Seismic exploration is being used for the purpose of identifying the structure and properties of the foundation site rock in the field of identifying the promising petroleum gas-free strata structure and civil construction.

탄성파 탐사법은 지표 또는 해면 부근에서 송신기가 탄성파를 발생시켜 지하에 전파시키고, 지표 또는 해상에 설치된 복수의 수신기에 들어오는 반사파 또는 굴절파를 수신하여 파형과 주행시간을 측정함으로써 대상 지반의 구조를 규명하는 방법이다.In the seismic detection method, the transmitter generates seismic waves near the surface or surface of the sea and propagates them underground. It is a way.

그런데, 탄성파 탐사자료 획득 시 지형적인 한계로 송신기 또는 수신기의 규칙적 배열이 불가하거나, 기계적인 문제 등에 의하여 불규칙적으로 탄성파 탐사자료가 손실되는 문제점이 있다.However, when acquiring seismic data is acquired, there is a problem in that the arrangement of the transmitter or receiver is impossible due to the geographical limitation, or the seismic data is irregularly lost due to mechanical problems.

따라서, 상기와 같이 손실된 탄성파 탐사자료를 복원하기 위해 푸리에 변환(Fourier transform) 기반의 POCS(Projection Onto Convex Sets) 내삽 기법, 커블릿 변환(curvelet transform) 기반의 POCS 내삽 기법 등이 제안되었다.Therefore, Fourier transform-based POCS (Projection Onto Convex Sets) interpolation technique, a curve transform-based POCS interpolation technique, etc. have been proposed to restore the lost seismic survey data.

학술논문 Ray Abma and Nurul Kabir, "3D interpolation of irregular data with a POCS algorithm" Geophysics November 2006 v. 71 no. 6 p. E91-E97에는 푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법이 개시되어 있으며, 학술논문 Pengliang Yang , Jinghuai Gao, Wenchao Chen," Curvelet-based POCS interpolation of nonuniformly sampled seismic records" Journal of Applied Geophysics 79 (2012) 90-99에는 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법이 개시되어 있다.Research paper Ray Abma and Nurul Kabir, "3D interpolation of irregular data with a POCS algorithm" Geophysics November 2006 v. 71 no. 6 p. In E91-E97, a Fourier transform-based POCS interpolation technique is disclosed. POCS interpolation technique based on the cursorlet transform is disclosed.

푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법은 2차원 푸리에 변환을 이용하여 반복적으로 복구를 수행하는 방법으로서, 각 복구 과정에서 탄성파 탐사자료를 2차원 푸리에 변환하여 주파수 영역에서 큰 진폭 성분만을 남긴다. 그 후, 2차원 역 푸리에 변환하여 복구가 필요한 위치의 탐사자료만 초기 탐사자료에 재입력하여 다음 복구과정의 입력 탐사자료로 사용한다. 상기 기법은 푸리에 변환을 기반으로 하기 때문에 선형적인 트레이스의 복구에는 탁월하나 곡선형의 트레이스 복구에는 한계를 가지고 있다.Fourier transform based POCS interpolation It is a method to perform reconstruction repeatedly using Fourier transform. In each reconstruction process, two-dimensional Fourier transform of seismic data is left, leaving only a large amplitude component in the frequency domain. After that, only the 2D inverse Fourier transform and the retrieval data of the position that needs to be restored are re-entered into the initial exploration data and used as input exploration data for the next reconstruction process. Since the technique is based on Fourier transform, it is excellent for the recovery of linear traces but has limitations for the recovery of curved traces.

커블릿 변환 기반의 PCOS 내삽 기법은 각각의 주파수와 방향 성분을 고려하는 커블릿 변환을 이용하여 복구를 수행하는 방법으로서 푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법에 비해 곡선형의 트레이스 복구에 뛰어남을 보인다. The PCOS interpolation based on the curvelet transform is a method of performing the recovery using the curvelet transform considering the frequency and direction components, which is superior to the Fourier transform based POCS interpolation.

도 1은 종래의 푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법 및 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법을 이용하여 탄성파 탐사자료를 복원한 결과를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a result of restoring seismic sensing data using conventional Fourier transform-based POCS interpolation techniques and a Curlet transform-based POCS interpolation technique.

도 1(a)는 탄성파 탐사자료의 일부가 손실된 자료이며, 도 1(b)는 푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법을 이용하여 복원된 자료, 도 1(c)는 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법을 이용하여 복원된 자료이다.Figure 1 (a) is a part of the seismic data is missing, Figure 1 (b) is a data restored using the Fourier transform-based POCS interpolation technique, Figure 1 (c) is a POCS interpolation based on the cursor transform Data recovered using the technique.

도 1(b)와 도 1(c)를 비교하면, 손실된 자료 중 곡선형 트레이스에서 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법이 효과적으로 손실된 자료를 복원함을 확인할 수 있다.Comparing Fig. 1 (b) and Fig. 1 (c), it can be seen that the POCS interpolation based on the cursorlet transform on the curved traces of the lost data effectively restore the lost data.

하지만, 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법은 상부의 강한 진폭과 하부의 약한 진폭이 동시에 존재하는 단면에서의 약한 진폭의 내삽에는 한계를 가지는 문제가 있다.However, the POCS interpolation technique based on the cursorlet transform has a problem in that the weak amplitude interpolation in the cross section where the strong amplitude at the top and the weak amplitude at the bottom exist simultaneously has a limitation.

도 2는 종래의 커블릿 변환 기법의 POCS 내삽 기법을 이용하여 탄성파 탐사자료를 복원한 결과를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a result of restoring seismic data using a POCS interpolation technique of a conventional curvelet transform technique.

도 2(a)는 탄성파 탐사자료의 일부가 손실된 자료이며, 도 2(b)는 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법을 이용하여 복원된 자료이다.FIG. 2 (a) shows a part of the seismic survey data lost, and FIG. 2 (b) shows the data recovered by using the POCS interpolation technique based on the curvelet transform.

도 2(b)를 살펴보면 초기 시간대의 강한 진폭의 트레이스는 잘 복원이 되나, 아래의 점선으로 된 영역과 같이 상대적으로 약한 진폭의 트레이스는 잘 복원이 되지 않음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2 (b), it can be seen that the strong amplitude traces of the initial time zone are well restored, but the relatively weak amplitude traces, such as the dotted line area below, are not well restored.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 상대적으로 진폭의 차이가 큰 신호들이 함께 존재하는 탄성파 탐사자료에서의 손실된 탐사자료를 효율적으로 복원하는 탄성파 탐사자료의 복원 장치 및 방법을 제안하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, in the present invention, an apparatus and method for restoring seismic sensing data efficiently recovering lost sensing data from seismic sensing data in which signals having relatively large amplitude differences exist together. I would like to propose.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 손실된 부분을 포함하는 탄성파 탐사자료의 복원 방법에 있어서, 시간-공간 영역의 상기 탄성파 탐사자료를 주파수-파수 영역으로 변환하고, 상기 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환(curvelet transform)을 수행하는 단계(a); 상기 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거하는 단계(b); 상기 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행하고, 시간-공간 영역으로 변환하는 단계(c); 및 상기 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 상기 손실된 부분의 자료를 상기 주파수-파수 영역 변환 전의 탄성파 탐사자료에 업데이트하여 복원을 수행하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원 방법이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in the method of restoring the seismic sensing data including the missing portion, converting the seismic sensing data of the time-space domain into the frequency-wave region, Performing a curvelet transform of the exploration data transformed into the frequency-wave region; (B) removing an amplitude value less than a preset boundary value from the curvature transformed exploration data; (C) performing an inverse curvelet transformation of the exploration data from which an amplitude value less than the boundary value is removed and transforming to a time-space domain; And (e) updating and restoring the data of the lost portion of the exploration data converted into the time-space domain to the seismic exploration data before the frequency-frequency domain conversion to perform restoration. A restoration method is provided.

상기 주파수-파수 영역으로의 변환은 2차원 푸리에 변환을 이용하여 수행되며, 상기 시간-공간 영역으로의 변환은 2차원 역 푸리에 변환을 이용하여 수행될 수 있다.The conversion to the frequency-frequency domain may be performed using a two-dimensional Fourier transform, and the transform to the time-space domain may be performed using a two-dimensional inverse Fourier transform.

상기 단계(a) 내지 상기 단계(e)는 미리 설정된 수만큼 반복 수행될 수 있다.Steps (a) to (e) may be repeated as many as a preset number.

상기 경계 값은 상기 단계(a) 내지 상기 단계(e)가 반복 수행될 때마다 미리 설정된 기준에 따라 감소될 수 있다.The boundary value may be reduced according to a preset criterion whenever steps (a) to (e) are repeatedly performed.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 손실된 부분을 포함하는 탄성파 탐사자료의 복원 장치에 있어서, 시간-공간 영역의 상기 탄성파 탐사자료를 주파수-파수 영역으로 변환하는 주파수-파수 영역 변환부; 상기 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환(curvelet transform)을 수행하는 커블릿 변환부; 상기 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거하는 신호 제거부; 상기 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행하는 역 커블릿 변환부; 상기 역 커블릿 변환된 탐사자료를 시간-공간 영역으로 변환하는 시간-공간 영역 변환부; 및According to another embodiment of the present invention, an apparatus for restoring seismic sensing data including a lost portion, the apparatus comprising: a frequency-wave region converter for converting the seismic sensing data of a time-space region into a frequency-frequency region; A curvelet transform unit configured to perform a curvelet transform of the probe data transformed into the frequency-wave region; A signal remover configured to remove an amplitude value less than a preset boundary value from the curvable transformed probe data; An inverse curve transform unit for performing an inverse curve transform of the exploration data from which an amplitude value less than the boundary value is removed; A time-space domain conversion unit for converting the inverse curve transformed exploration data into a time-space domain; And

상기 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 상기 손실된 부분의 자료를 상기 주파수-파수 영역 변환 전의 탄성파 탐사자료에 업데이트하여 복원을 수행하는 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원 장치가 개시된다.Disclosed is an apparatus for recovering acoustic wave exploration data, characterized in that it comprises a restoration unit for restoring the data of the lost portion of the exploration data converted into the time-space domain to the elastic wave exploration data before the frequency-frequency domain conversion. do.

본 발명에 따르면, 곡선형 트레이스를 가지며 상대적 진폭의 차이가 큰 신호들을 포함하는 탄성파 탐사자료의 효율적인 복원이 가능하다.According to the present invention, it is possible to efficiently restore the seismic survey data including signals having a curved trace and having a large difference in relative amplitude.

도 1은 종래의 푸리에 변환 기반의 POCS 내삽 기법 및 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법을 이용하여 탄성파 탐사자료를 복원한 결과를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 커블릿 변환 기법의 POCS 내삽 기법을 이용하여 탄성파 탐사자료를 복원한 결과를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 탐사자료의 복원 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차원 푸리에 변환을 통해 주파수 영역으로 변환된 탐사자료의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 탐사자료의 복원방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 종래의 탄성파 복원 방법 및 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 복원 방법을 Hess 이방성 합성 탄성파 탐사자료에 적용한 경우의 복원 결과를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a result of restoring seismic sensing data using conventional Fourier transform-based POCS interpolation techniques and a Curlet transform-based POCS interpolation technique.
FIG. 2 is a diagram illustrating a result of restoring seismic data using a POCS interpolation technique of a conventional curvelet transform technique.
3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an apparatus for restoring an acoustic wave exploration data according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a frequency through a one-dimensional Fourier transform according to an embodiment of the present invention It is a figure which shows an example of the exploration data converted into the area | region.
5 is a view showing the overall flow of the method of restoring the seismic survey data according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a restoration result when the conventional acoustic wave restoration method and the acoustic wave restoration method according to an embodiment of the present invention are applied to Hess anisotropic synthetic acoustic wave survey data.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래의 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법은 상부의 강한 진폭과 하부의 약한 진폭이 동시에 존재하는 단면에서의 탄성파 탐사자료에서 상대적으로 약한 진폭의 신호를 잘 복원하지 못한다.POCS interpolation based on the conventional curvelet does not recover the signal of relatively weak amplitude in the seismic survey data in the cross section where the strong and weak amplitudes of the upper part are simultaneously present.

이는 커블릿 변환하여 신호를 제거하는 과정에서 상대적으로 약한 진폭의 신호가 제거되기 때문이다.This is because a signal with a relatively weak amplitude is removed in the process of removing the signal by the curvelet transform.

따라서, 본 발명에서는 약한 진폭의 신호가 제거되는 것을 방지하기 위해 시간-공간 영역(time-space domain)의 탄성파 탐사자료를 주파수-파수(frequency-wavenumber domain) 영역으로 변환하고, 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료를 커블릿 변환의 입력자료로 사용한다.Therefore, in the present invention, in order to prevent the weak amplitude signal from being removed, the seismic wave sensing data of the time-space domain is converted into the frequency-wavenumber domain region, and the frequency-wave region The transformed exploration data is used as input data for the cursorlet transformation.

시간-공간 영역의 상대적인 진폭 차가 큰 신호들은 주파수-파수 영역으로 변환된 결과가 커블릿 변환되는 경우 서로 비슷한 범주의 신호세기를 가지게 된다. 따라서, 약한 진폭의 신호들이 신호제거 과정에서 제거되지 않으며 이를 이용하여 보다 효과적으로 손실된 부분을 복원할 수 있다.Signals with a large relative difference in amplitude in the time-space domain have similar signal strengths when the transformed result in the frequency-wavelength domain is curvelet transformed. Therefore, signals of weak amplitude are not removed during the signal cancellation process, and thus, the lost portion can be more effectively recovered.

즉, 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료를 이용한 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법은 시간-공간 영역의 탐사자료를 이용한 커블릿 변환 기반의 POCS 내삽 기법과 비교하여 신호들의 진폭 차와 관계없이 손실된 탄성파 탐사자료를 효과적으로 복원할 수 있는 장점이 있다.That is, the POCS interpolation method based on the servlet transformed using the exploration data transformed into the frequency-frequency domain is lost regardless of the amplitude difference of signals compared to the POCS interpolation method based on the servlet transform using the exploration data in the time-space domain. There is an advantage that can effectively restore the seismic survey data.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 탐사자료의 복원 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an apparatus for restoring an acoustic wave exploration data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 복원 장치(300)는 주파수-파수 영역 변환부(301), 커블릿 변환부(303), 신호 제거부(305), 역 커블릿 변환부(307), 시간-공간 영역 변환부(309) 및 복원부(311)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the reconstruction device 300 may include a frequency-wave region converter 301, a kernellet converter 303, a signal remover 305, an inverse curvelet converter 307, and a time-space domain. The conversion unit 309 and the recovery unit 311 may be included.

주파수-파수 영역 변환부(301)는 손실된 부분을 포함하는 시간-공간 영역의 탄성파 탐사자료를 입력 받아 주파수-파수 영역으로 변환한다.The frequency-wave region converter 301 receives the seismic wave sensing data of the time-space region including the missing portion and converts the seismic data into the frequency-wave region.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 주파수-파수 영역 변환부(301)는 시간-공간 영역의 탄성파 탐사자료를 2차원 푸리에 변환 기법(2D Fourier Trasform)을 이용하여 주파수-파수 영역으로 변환할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the frequency-wave region converter 301 may convert the seismic wave sensing data of the time-space domain into the frequency-wave region using a 2D Fourier Trasform. .

커블릿 변환부(303)는 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환을 수행한다.The curvelet converting unit 303 performs a curvelet transform of the exploration data converted into the frequency-wave region.

여기서, 커블릿 변환은 시간의 변화에 따른 주파수의 변화를 고려하여 변환을 수행함으로써 탐사자료의 곡선 트레이스의 특성을 반영할 수 있는 변환 기법이다.Here, the curvelet transformation is a transformation technique that can reflect the characteristics of the curve trace of the exploration data by performing the transformation in consideration of the change of frequency according to the change of time.

신호 제거부(305)는 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거한다.The signal remover 305 removes an amplitude value less than a predetermined boundary value from the curvable transformed exploration data.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차원 푸리에 변환을 통해 주파수 영역으로 변환된 탐사자료의 일례를 도시한 도면이다.4 is a view showing an example of the exploration data transformed into the frequency domain through the one-dimensional Fourier transform according to an embodiment of the present invention.

도 4(a)는 손실된 부분이 없는 탄성파 탐사자료의 푸리에 변환 결과를 도시한 도면이며, 도 4(b)는 원래의 탄성파 탐사자료의 50%가 불 규칙적으로 손실된 탐사자료의 푸리에 변환한 결과를 도시한 도면이다.Figure 4 (a) is a diagram showing the Fourier transform results of the acoustic wave exploration data without the missing portion, Figure 4 (b) is a Fourier transform of the exploration data that is irregularly lost 50% of the original acoustic wave exploration data It is a figure which shows the result.

도 4(a)의 푸리에 변환된 결과는 원 탄성파 탐사자료 신호의 모든 성분을 포함하나 도 4(b)의 푸리에 변환된 결과는 원 탄성파 탐사자료 신호의 주요한 주파수 에너지에 leakage라 정의되는 작은 진폭의 진폭 에너지를 함께 포함함을 확인할 수 있다.The Fourier transformed result of FIG. 4 (a) includes all components of the original seismic data, while the Fourier transformed result of FIG. 4 (b) has a small amplitude defined as leakage to the main frequency energy of the original seismic data. It can be seen that the amplitude energy is included together.

따라서, 작은 진폭의 진폭 에너지를 제거하여 원래의 신호를 복구할 수 있으며, 본 발명은 탐사자료의 곡선형 트레이스를 고려하기 위해 푸리에 변환을 통해 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환을 수행하고, 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거 함으로써 손실된 부분의 탐사자료를 복원한다.Therefore, the original signal can be recovered by removing the small amplitude amplitude energy, and the present invention provides a curvelet transform of the exploration data transformed into the frequency-wave region through Fourier transform in order to take into account the curved trace of the exploration data. And restore the lost data by removing the amplitude value below the preset boundary value.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기 설정된 경계 값은 2차원 푸리에 변환을 통해 주파수-파수 변환된 탐사자료의 진폭 값 중 두 번째로 큰 값을 가지는 진폭 값으로 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, the preset boundary value may be set to an amplitude value having the second largest value among the amplitude values of the frequency-frequency transformed exploration data through the two-dimensional Fourier transform, but is not limited thereto. .

역 커블릿 변환부(307)는 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행한다.The inverse curve transform unit 307 performs inverse curve transform of the exploration data from which an amplitude value less than a preset boundary value is removed.

이어서, 시간 공간 영역 변환부(309)는 역 커블릿 변환된 탐사자료를 시간-공간 영역 변환으로 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시간 공간 영역 변환부는 2차원 역 푸리에 변환을 이용하여 역 커블릿 변환된 탐사자료를 시간-공간 영역으로 변환할 수 있다.Subsequently, the time-space domain transform unit 309 performs the inverse curvature transformed exploration data by the time-space domain transform. According to an embodiment of the present invention, the time-space domain transform unit may convert the inverse culet transformed exploration data into the time-space domain using a 2D inverse Fourier transform.

복원부(311)는 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 손실된 부분의 탐사자료를 주파수-파수 영역 변환부(301)에 입력된 탄성파 탐사자료에 업데이트 한다. 즉, 복원부(311)는 원본의 탄성파 탐사자료에 손실되어 있는 부분의 탐사자료를 업데이트 함으로써 탄성파 탐사자료의 복원을 수행하게 된다.The restoration unit 311 updates the sensing data of the lost part of the sensing data converted into the time-space domain to the elastic wave sensing data inputted to the frequency-frequency domain converting unit 301. That is, the restoring unit 311 performs restoration of the seismic sensing data by updating the sensing data of the part lost in the seismic sensing data of the original.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복원부(311)는 업데이트된 탄성파 탐사자료를 주파수-파수 영역 변환부(301)에 재입력 하여 복원 과정이 반복 수행되도록 할 수 있다. 이때, 신호 제거부(305)에서 기 설정되는 경계 값은 복원 과정이 반복 수행될 때 마다 미리 설정된 기준에 따라 감소될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the reconstructor 311 may re-input the updated seismic probe data into the frequency-wave region converter 301 so that the reconstruction process may be repeatedly performed. In this case, the boundary value preset by the signal remover 305 may be reduced according to a preset criterion whenever the restoration process is repeatedly performed.

복원 과정이 반복될 때마다 주파수-파수 영역 변환부(301)에 새롭게 입력되는 탄성파 탐사자료는 손실된 부분이 업데이트되는 탐사자료이다. 따라서, 새롭게 입력되는 탄성파 탐사자료의 푸리에 변환 결과는 원본 탄성파 탐사자료의 푸리에 변환 결과 보다 적은 잡음 신호를 가지게 되므로 경계 값을 낮춤으로써 손실된 부분의 탐사자료를 보다 정밀하게 복원할 수 있다.Each time the reconstruction process is repeated, the seismic sensing data newly input to the frequency-wave region converter 301 is the sensing data in which the lost portion is updated. Therefore, since the Fourier transform result of newly input seismic data has less noise signal than the Fourier transform result of original seismic data, it is possible to more precisely recover the lost data by lowering the boundary value.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 탐사자료의 복원방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이다.5 is a view showing the overall flow of the method of restoring the seismic survey data according to an embodiment of the present invention.

먼저, 단계(S500)에서 주파수 파수 영역 변환부(301)는 입력된 탄성파 탐사자료를 2차원 푸리에 변환을 이용하여 주파수-파수 영역으로 변환한다.First, in step S500, the frequency wave region converter 301 converts the input seismic wave sensing data into the frequency-wave region using a two-dimensional Fourier transform.

이어서, 단계(S505)에서 커블릿 변환부(303)는 주파수 파수 영역으로 변환된 탄성파 탐사자료의 커블릿 변환을 수행한다.Subsequently, in step S505, the curvelet converting unit 303 performs the curvelet transforming of the acoustic wave sensing data converted into the frequency wave range.

단계(S510)에서 신호 제거부(305)는 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거한다.In operation S510, the signal remover 305 removes an amplitude value less than a predetermined boundary value from the curvable transformed exploration data.

이어서, 단계(S515)에서 역 커블릿 변환부(307)는 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행하고 단계(S520)에서 시간 공간 영역 변환부(309)는 2차원 역 푸리에 변환을 이용하여 역 커블릿 변환된 탐사자료를 시간-공간 영역으로 변환한다.Subsequently, in step S515, the inverse curve transform unit 307 performs inverse curvelet transformation of the exploration data from which an amplitude value less than a predetermined boundary value is removed, and in step S520, the space-time domain transform unit 309. Transforms the inverse curvelet transformed exploration data into a time-space domain using a two-dimensional inverse Fourier transform.

단계(S525)에서 복원부(311)는 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 손실된 부분의 자료를 주파수-파수 영역 변환부(301)에 입력된 탄성파 탐사자료에 업데이트 한다.In step S525, the restoration unit 311 updates the data of the lost portion of the exploration data converted into the time-space domain to the seismic detection data input to the frequency-wave region conversion unit 301.

마지막으로 단계(S530)에서 복원부(311)는 단계(S500) 내지 단계(S525)의 과정이 미리 설정된 수만큼 반복되었는지 판단한다. 미리 설정된 수만큼 반복이 수행되지 않은 경우 업데이트된 탄성파 탐사 자료가 주파수 파수 영역 변환부(301)에 재 입력되며, 단계(S500) 내지 단계(S525)는 미리 설정된 수만큼 반복되어 수행되게 된다.Finally, in step S530, the restoration unit 311 determines whether the processes of steps S500 to S525 have been repeated as many as a predetermined number. If the repetition is not performed as many as the preset number, the updated seismic sensing data is re-entered into the frequency wave range converting unit 301, and steps S500 to S525 are repeated as many times as the preset number.

이 경우 신호 제거부(305)에서 설정되는 경계 값은 복원 과정이 반복수행 될 때마다 미리 설정된 기준에 따라 감소될 수 있다.In this case, the boundary value set by the signal remover 305 may be reduced according to a preset criterion whenever the restoration process is repeated.

도 6은 종래의 탄성파 복원 방법 및 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 복원 방법을 Hess 이방성 합성 탄성파 탐사자료에 적용한 경우의 복원 결과를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a restoration result when the conventional acoustic wave restoration method and the acoustic wave restoration method according to an embodiment of the present invention are applied to Hess anisotropic synthetic acoustic wave survey data.

도 6(a)는 손실된 부분이 존재하는 Hess 이방성 합성 탄성파 탐사자료를 도시한 도면이며, 도 6(b)는 도 6(a)에서 실선으로 표시된 영역에서, 손실된 부분이 없을 때의 원본 자료를 도시한 도면이다.FIG. 6 (a) is a diagram showing Hess anisotropic synthetic acoustic wave survey data in which a missing part exists, and FIG. 6 (b) is an original when there is no missing part in the region indicated by solid lines in FIG. 6 (a). The figure shows the data.

도 6(c)는 도면 6(a)에서 실선으로 표시된 영역을 커블릿 변환을 기반으로 하는 POCS 내삽 기법을 이용하여 복원된 자료를 도시한 도면이다. 도 6(c)를 참조하면 상부의 강한 진폭의 신호는 잘 복원이 되나 동그라미로 표현된 점선 지역에서의 약한 진폭 신호의 복원에는 한계가 있음을 확인할 수 있다.FIG. 6 (c) is a diagram showing the data reconstructed by using the POCS interpolation technique based on the curvelet transformation of the region indicated by the solid line in FIG. 6 (a). Referring to FIG. 6 (c), it can be seen that the strong amplitude signal of the upper part is well restored, but there is a limit to the restoration of the weak amplitude signal in the dotted area represented by the circle.

도 6(d)는 본 발명의 복원 방법을 이용하여 복원된 자료를 도시한 도면이다. 도 6(d)를 참조하면, 상부의 강한 진폭의 신호뿐만 아니라 점선으로 표시된 동그라미 내부 영역의 약한 진폭의 신호도 도 6(c)에 비해 더욱 효과적으로 복원되는 것을 확인할 수 있다.6 (d) is a diagram showing the restored data using the restoration method of the present invention. Referring to FIG. 6 (d), it can be seen that the weak amplitude signal of the region inside the circle indicated by the dotted line as well as the strong amplitude signal of the upper portion is restored more effectively than in FIG. 6 (c).

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

300: 복원 장치 301: 주파수-파수 영역 변환부
303: 커블릿 변환부 305: 신호 제거부
307: 역 커블릿 변환부 309: 시간-공간 영역 변환부
311: 복원부300: restoration device 301: frequency-wave region conversion unit
303: Cablelet converter 305: Signal remover
307: inverse curve transform unit 309: time-space domain transform unit
311: Restoration unit

Claims (5)

손실된 부분을 포함하는 탄성파 탐사자료의 복원 방법에 있어서,
시간-공간 영역의 상기 탄성파 탐사자료를 주파수-파수 영역으로 변환하고, 상기 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환(curvelet transform)을 수행하는 단계(a);
상기 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거하는 단계(b);
상기 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행하고, 시간-공간 영역으로 변환하는 단계(c); 및
상기 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 상기 손실된 부분의 자료를 상기 주파수-파수 영역 변환 전의 탄성파 탐사자료에 업데이트하여 복원을 수행하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원 방법.In the method of restoring seismic survey data including the missing portion,
(A) converting the seismic sensing data of the time-space domain into a frequency-frequency domain, and performing a curvelet transform of the sensing data converted into the frequency-frequency domain;
(B) removing an amplitude value less than a preset boundary value from the curvature transformed exploration data;
(C) performing an inverse curvelet transformation of the exploration data from which an amplitude value less than the boundary value is removed and transforming to a time-space domain; And
And (e) restoring the data of the lost portion of the exploration data converted into the time-space domain to the seismic data before the frequency-frequency domain conversion to perform restoration. Way. 제1항에 있어서,
상기 주파수-파수 영역으로의 변환은 2차원 푸리에 변환을 이용하여 수행되며, 상기 시간-공간 영역으로의 변환은 2차원 역 푸리에 변환을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원방법.The method of claim 1,
And the transform into the frequency-wave region is performed using a 2D Fourier transform, and the transform into the time-space domain is performed using a 2D inverse Fourier transform. 제1항에 있어서,
상기 단계(a) 내지 상기 단계(e)는 미리 설정된 수만큼 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원방법.The method of claim 1,
The step (a) to step (e) is a method for restoring seismic sensing data, characterized in that it is repeatedly performed a predetermined number. 제3항에 있어서,
상기 경계 값은 상기 단계(a) 내지 상기 단계(e)가 반복 수행될 때마다 미리 설정된 기준에 따라 감소되는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원방법.The method of claim 3,
The boundary value is a method of restoring seismic sensing data, characterized in that each time step (a) to step (e) is repeatedly performed according to a predetermined criterion. 손실된 부분을 포함하는 탄성파 탐사자료의 복원 장치에 있어서,
시간-공간 영역의 상기 탄성파 탐사자료를 주파수-파수 영역으로 변환하는 주파수-파수 영역 변환부;
상기 주파수-파수 영역으로 변환된 탐사자료의 커블릿 변환(curvelet transform)을 수행하는 커블릿 변환부;
상기 커블릿 변환된 탐사자료 중 기 설정된 경계 값 미만의 진폭 값을 제거하는 신호 제거부;
상기 경계 값 미만의 진폭 값이 제거된 탐사자료의 역 커블릿 변환을 수행하는 역 커블릿 변환부;
상기 역 커블릿 변환된 탐사자료를 시간-공간 영역으로 변환하는 시간-공간 영역 변환부; 및
상기 시간-공간 영역으로 변환된 탐사자료 중 상기 손실된 부분의 자료를 상기 주파수-파수 영역 변환 전의 탄성파 탐사자료에 업데이트하여 복원을 수행하는 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성파 탐사자료 복원 장치.In the device for restoring seismic survey data including a missing portion,
A frequency-wave region converter for converting the seismic sensing data of the time-space domain into a frequency-wave region;
A curvelet transform unit configured to perform a curvelet transform of the probe data transformed into the frequency-wave region;
A signal remover configured to remove an amplitude value less than a preset boundary value from the curvable transformed probe data;
An inverse curve transform unit for performing an inverse curve transform of the exploration data from which an amplitude value less than the boundary value is removed;
A time-space domain conversion unit for converting the inverse curve transformed exploration data into a time-space domain; And
And a restoring unit for restoring the data of the lost portion of the exploration data converted into the time-space domain to the elastic wave exploration data before the frequency-frequency domain conversion to perform restoration.
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