各向异性滤波算法在地震曲率属性中的应用张群会1高翔2
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为了充分发挥储层天然裂缝在油田开发中的积极作用、 科学合理地进行储层压裂改造和注水开发、 降低储层压裂改 造与井网部署的风险,必须对地层天然裂缝的发育分布带有 较准确的预测。 曲率属性作为地震几何属性的一种， 用于描 述地质体的几何变化， 与地震反射体的弯曲程度相对应， 对 岩层的弯曲、褶皱和裂缝、断层等反应敏感，是寻找地层构 造特征的有效手段， 近年来在地震资料解释方面得到了迅速 的发展和应用 。 曲率属性研究提供了一种深入观测目标层面的手段， 然 而求取曲率值对地震数据中的噪声很敏感， 把它用于已经解 释出的地层上的时候要仔细、 认真, 否则会使细微的地质特 征和噪音扩大化。 从有噪音地面地震资料或由于拾取错误造 成质量差的资料中拾取的地层可造成会使人误解的曲率测 量值。 因此在曲率属性计算前， 先要对原始层面图像进行滤 波去噪的预处理 。含噪的预处理一般采用传统的图像平滑 算法实现，如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。伍鹏、贺 振华等人 提出了一种基于二维高斯迭代平滑滤波来表现 曲率属性的方法， 对原始数据体进行二维迭代平滑高斯滤波 的处理， 将处理后的地震资料进行曲率属性的求取， 但该方
Abstract：It is necessary to have denoising pretreatment for images before the calculation of curvature attribute. However, when eliminating noise, conventional methods of image filtering would meanwhile smear the image features such as edges, lines and textures; while the P-M model based on partial differential equations would lead to blocking effects in the smoothing process. In order to solve these problems, the paper proposed an anisotropic filtering pretreatment based on tensor diffusion, which would get abundant information about the local structure of an image by defining the scatter matrix, and these structures were then used to control the diffusion process so as to achieve better image filtering. The theoretical analysis and experimental results show that compare to several general algorithms of image filtering, anisotropic filtering can make the result of curvature attribute clearer and higher in quality. Key words：curvature attribute; P-M model; tensor diffusion; anisotropic filtering; scatter matrix 1 概述
[3] [2] [1]
法在去噪的同时也随着迭代次数的增加模糊了图像的边缘 信息。刘财、李红星 等人指出了多级中值滤波器在地震数 据处理应用中，其滤波长度越大，消噪效果越好，但同时也 会破坏有效信息， 造成大量的噪声不能消除。 由于传统的图 像平滑算法不考虑图像的形状特征， 属于各向同性扩散， 其 平滑结果等价于传导系数为常量的热扩散方程， 不能很好地 保留边缘信息。 近些年来， 图像增强的研究主要侧重于挖掘 高频信息，代表方法有小波法、正则法，最大后验估计法和 偏微分方程法 。唐娅琴 对比了几种图像平滑去噪方法， 通过分析各个方法的去噪原理，找出了不同噪声的适用方 法， 同时也指出了直接求解偏微分方程的稳定性、 收敛性问 题。 本文使用了一种基于张量扩散方程的各向异性模型来对 图像进行预处理， 对比实际地震资料预处理后的曲率属性图 发现， 先对图像进行各向异性滤波的预处理， 再进行曲率属 性的求取，可以得到效果清晰、干扰噪声小的图像。且随着 迭代次数的增加， 曲率属性效果更好， 可以清晰地反映出地 质层裂缝的展布状况和分布特征。
Application of anisotropic filtering algorithm in seismic curvature attribute
Zhang Qun-hui , Gao Xiang
(Department of Computer Science and Biblioteka Baiduechnology , Xi′an University of Science and Technology , Xi’an 710054 , China)
各向异性滤波算法在地震曲率属性中的应用
张群会，高 翔
（西安科技大学 计算机科学与技术学院，陕西 西安 710054）
摘要：在曲率属性计算之前需要对图像进行去噪预处理，传统的图像滤波方法在去除噪声的同时会破坏边 缘、线条、纹理等图像特征，而基于偏微分方程的 P-M 模型在平滑过程中会出现块效应。针对这些问题， 提出了一种基于张量扩散的各向异性滤波的预处理方法。 通过定义散布矩阵， 来获得丰富的图像局部结构 信息，然后利用这些结构来控制扩散过程，以便实现图像的更好滤波。理论分析和实验结果表明，相较于 一些常规的图像滤波算法，各向异性滤波得到的曲率属性效果更清晰、质量更高。 关键词：曲率属性；P-M 模型；张量扩散；各向异性滤波；散布矩阵 中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:
Abstract：It is necessary to have denoising pretreatment for images before the calculation of curvature attribute. However, when eliminating noise, conventional methods of image filtering would meanwhile smear the image features such as edges, lines and textures; while the P-M model based on partial differential equations would lead to blocking effects in the smoothing process. In order to solve these problems, the paper proposed an anisotropic filtering pretreatment based on tensor diffusion, which would get abundant information about the local structure of an image by defining the scatter matrix, and these structures were then used to control the diffusion process so as to achieve better image filtering. The theoretical analysis and experimental results show that compare to several general algorithms of image filtering, anisotropic filtering can make the result of curvature attribute clearer and higher in quality. Key words：curvature attribute; P-M model; tensor diffusion; anisotropic filtering; scatter matrix 1 概述
[3] [2] [1]
法在去噪的同时也随着迭代次数的增加模糊了图像的边缘 信息。刘财、李红星 等人指出了多级中值滤波器在地震数 据处理应用中，其滤波长度越大，消噪效果越好，但同时也 会破坏有效信息， 造成大量的噪声不能消除。 由于传统的图 像平滑算法不考虑图像的形状特征， 属于各向同性扩散， 其 平滑结果等价于传导系数为常量的热扩散方程， 不能很好地 保留边缘信息。 近些年来， 图像增强的研究主要侧重于挖掘 高频信息，代表方法有小波法、正则法，最大后验估计法和 偏微分方程法 。唐娅琴 对比了几种图像平滑去噪方法， 通过分析各个方法的去噪原理，找出了不同噪声的适用方 法， 同时也指出了直接求解偏微分方程的稳定性、 收敛性问 题。 本文使用了一种基于张量扩散方程的各向异性模型来对 图像进行预处理， 对比实际地震资料预处理后的曲率属性图 发现， 先对图像进行各向异性滤波的预处理， 再进行曲率属 性的求取，可以得到效果清晰、干扰噪声小的图像。且随着 迭代次数的增加， 曲率属性效果更好， 可以清晰地反映出地 质层裂缝的展布状况和分布特征。
Application of anisotropic filtering algorithm in seismic curvature attribute
Zhang Qun-hui , Gao Xiang
(Department of Computer Science and Biblioteka Baiduechnology , Xi′an University of Science and Technology , Xi’an 710054 , China)
各向异性滤波算法在地震曲率属性中的应用
张群会，高 翔
（西安科技大学 计算机科学与技术学院，陕西 西安 710054）
摘要：在曲率属性计算之前需要对图像进行去噪预处理，传统的图像滤波方法在去除噪声的同时会破坏边 缘、线条、纹理等图像特征，而基于偏微分方程的 P-M 模型在平滑过程中会出现块效应。针对这些问题， 提出了一种基于张量扩散的各向异性滤波的预处理方法。 通过定义散布矩阵， 来获得丰富的图像局部结构 信息，然后利用这些结构来控制扩散过程，以便实现图像的更好滤波。理论分析和实验结果表明，相较于 一些常规的图像滤波算法，各向异性滤波得到的曲率属性效果更清晰、质量更高。 关键词：曲率属性；P-M 模型；张量扩散；各向异性滤波；散布矩阵 中图分类号: 文献标识码: A 文章编号: