一种边缘引导和结构约束的全波形反演快速方法

摘要

本发明公开了一种边缘引导和结构约束的全波形反演快速方法，利用canny算子检测模型边缘，即在全波形反演中速度和界面同时反演，再利用双边滤波对模型的残差的梯度进行保持结构的正则化和结构约束的正则化，解决了常规全波形反演方法的边缘信息和结构信息模糊的问题，并且克服了强噪声去噪过程中对模型结果和边界的损坏，增强了反演结果结构和边界信息。

主权项

一种边缘引导和结构约束的全波形反演快速方法，该方法包括：步骤1：在频率域计算目标函数J(m)和目标函数梯度g_k；步骤2：用canny边缘检测算子检测模型边缘，在全波形反演中速度和界面同时反演，同时得到速度模型和速度边缘模型，利用得到的边缘信息对下一次迭代做结构约束；步骤3：利用步骤2中描述的canny算子及其探测边界的方法探测模型边界，利用探测得到的模型边界信息修正步骤1中得到的目标函数梯度g_k，得到修正后的残差梯度Rg_k；步骤4：利用双边滤波对残差梯度Rg_k进行滤波，去除噪声对模型的干扰，得到双边滤波后的残差梯度RFg_k；步骤5：在步骤4中得到双边滤波后的残差梯度RFg_k，结合上一次迭代的方向得到本次迭代的方向再利用抛物线拟合法在共轭梯度的方向搜索一个最佳步长α_k，其中本次迭代方向和上一次迭代方向存在共轭的数学关系；步骤6：在步骤5得到最佳步长α_k后，计算模型的更新基于该模型的更新由低频到高频进行反演。