傳統(tǒng)地震去噪算法實戰(zhàn)（二）一一構(gòu)造導(dǎo)向濾波去噪給各位同學(xué)介紹了傳統(tǒng)信號最常用的算法一一中值濾波算法。這個算法以優(yōu)異的去噪性能和對信號本身較小的破壞，成為圖片、視頻等處理的首選。不過在地震信號處理領(lǐng)域，處理噪聲和提高分辨率性能更好的選擇是另外一種算法一一構(gòu)造導(dǎo)向濾波算法。01什么是構(gòu)造導(dǎo)向濾波構(gòu)造導(dǎo)向濾波采用“各向異性擴散''平滑算法，即平滑操作只對平行于地震同相軸的信息進行，而對垂直于地震同相軸方向的信息不作任何平滑。如果發(fā)現(xiàn)地震同相軸橫向不連續(xù)，將不作平滑，即此平滑操作不是超出地震反射終止（斷層及巖性邊界）的操作，因此這種濾波方法能保護斷層和巖性邊界信息。由圖可見，經(jīng)構(gòu)造導(dǎo)向濾波處理后使原始地震數(shù)據(jù)中的斷續(xù)反射（珍珠串反射）變得穩(wěn)定，成為連續(xù)的、可追蹤的同相軸，但在斷層處反射終止形式被保留。

擴散濾波前地震剖面擴散濾波后地震剖面擴散濾波前地震剖面擴散濾波后地震剖面02一個實戰(zhàn)案例我們繼續(xù)延續(xù)以前案例的數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)使用64*64的一個仿真地震數(shù)據(jù)，如圖所示Clear加上了15%的隨機噪聲，就變成了圖中這模樣。Noisy,psnr=16.930 2& 40 60可以看出，噪聲對有效信號影響比較大的，特別在信號邊緣，出現(xiàn)了很大的干擾。接下來，我們就來看看怎樣使用構(gòu)造導(dǎo)向濾波來降噪。接下來就是構(gòu)造導(dǎo)向濾波的主函數(shù)：defanisodiff(imgjniter=LJ.kapp3=50Jgaima=0J1, .j1.JjOption=2):#iffittat-izeoutputarrayimg=img.aslypef'fl.oatB2')imgout=img.copyf)#initialiresometn-tErnatvariabt^scl已ItaS=np.zero5_li.ke(imgout)曰已ItaE=deltaS-copyf)NS=deltas.copy()EW=deltas.copy()gS=np-ones_like)SE=B^.copyY)fhiiinrange(niter):ccrLcutcrtetJiedi.ffsdeltaS[:-L±: =np.deltaE[:,:-1]=np.diff(imgoutjaxi5=l)尊conductrangm—Errt§(ontyJiEedtocomputedueperdim!)ifoption==1:gS=np.ewp(-fdeltaS-/kappa)**2.)/step[^]gE=np.exp(-(deltaE/kappa)**2.)/5tep[1]elifoption==2:gS=1./fl.i-(deltas/kappa)**2.)/5tep[0；gE=1./(I.-1-(dcltaE/kappa)**2.)/step[1'春updatemtricesE=gE*deltaE&=gS*deltaSsuitrcjcta-copythathasbeen 1North/Uesf:1byonedonJt05^trestioriE.justdoit.trustme.NS[! =&EW[:]=E幗[「，：]-=5[ ]EW[:.1：]-=E[:J：-L]客updatetheimageimgout+=職mm日*(N5+EW)l已turnimgout這個函數(shù)比較復(fù)雜，具體的推導(dǎo)公式都是熱學(xué)上的，感興趣的可以去看原論文。這里簡單介紹一下用到的公式。主要迭代方程如下：La=4+神婦椿(4)+戒/0)+吼％0)+。財化))I是信號，因為是個迭代公式，所以有迭代次數(shù)t。四個散度公式是在四個方向上對當(dāng)前像素求偏導(dǎo)，news就是東南西北四個方向，公式如下：LO=4廣1-婦邕(A)=LU”)=VjfQw)=l+Ly-而cN/cS/cE/cW則代表四個方向上的導(dǎo)熱系數(shù)，邊界的導(dǎo)熱系數(shù)都是小的。公式如下：|Vn(7)『/F)電產(chǎn)expG憶(J)『/廣)函型二°頑-邕(珊次)嘰二師_|*)『/尸)最后整個公式需要先前設(shè)置的參數(shù)主要有三個，迭代次數(shù)t，根據(jù)情況設(shè)置；導(dǎo)熱系數(shù)相關(guān)的k，取值越大越平滑，越不易保留邊緣；lambda同樣也是取值越大越平滑。公式理解起來比較困難，大家主要理解怎樣用就可以了。ani5<?difF(imgniter=ljkappa=5&jgamma=&j1j5tep=(1.jl.)Jop'tion=2)根據(jù)實際的使用經(jīng)驗，這個函數(shù)主要關(guān)注的參數(shù)有這么幾個：一是迭代次數(shù)。一般來說不超過10次，迭代次數(shù)太多，很多細節(jié)都被過濾了。二是kappa參數(shù)。對于圖像來說，最大值255,一般選擇