物探中的椭圆窗方向带通保幅滤波数据处理方法

摘要

本发明是物探技术中椭圆窗方向带通保幅滤波数据处理方法，采用插值方法将重磁资料网格化，利用低精度的重磁资料补充镶边，快速傅氏正变换，旋转坐标系使滤波器具有方向性，计算椭圆窗函数使得滤波器在波数域坐标系为椭圆窗，计算初始的汉宁窗滤波器并对初始的汉宁窗滤波器进行补偿：在波数域将重磁资料的频谱与带通滤波频率响应函数相乘，得到滤波后的波数域结果，傅氏反变换，反镶边处理，得到带通滤波后的重磁数据。本发明滤波器在通带内信号保幅，在阻带内信号完全抑制，能够压制重磁异常低频背景和高频噪声，突出中频有用信号，特别适合突出在波数域为椭圆窗的中频有用信号。

主权项

1.一种物探中的椭圆窗方向带通保幅滤波数据处理方法，通过如下步骤实现：1)在工区利用重力仪或磁力仪在野外采集重力或磁力资料；2)对野外采集的重磁资料进行校正及改正；3)采用插值方法将重磁资料网格化，形成规则网重磁资料f_a(x，y)，其中x、y分别为重磁资料的平面网格点坐标；4)利用低精度的重磁资料补充镶边；将规则网重磁资料f_a(x，y)转变为其线数和点数扩大为2的整数幂重磁资料f_b(x，y)；5)利用快速傅氏正变换FFT将镶边后的重磁资料f_b(x，y)变换到波数域，获得f_b(x，y)的频谱F_b(u，v)，F_b(u，v)＝FFT[f_b(x，y)]，其中u、v分别为x和y方向的波数；6)用下列公式进行波数域坐标旋转，从波数域uov坐标系旋转到新的波数域u′Ov′坐标系，从而使滤波器具有方向性：$\left\{\begin{array}{c}{u}^{\prime }=u\cos \alpha -v\sin \alpha \\ v^{\prime }=u\sin \alpha +v\cos \alpha \end{array}\right.$其中：u′、v′分别为x′、y′方向的波数；α为u轴与u′轴的夹角或坐标旋转角度；7)用下列公式计算椭圆窗函数R，使得滤波器在波数域u′Ov′坐标系为椭圆窗：$R={[\frac{{\left(\right|u^{\prime }|-{u^{\prime }}_0)}^2}{\Delta {{u^{\prime }}_0}^2}+\frac{{\left(\right|v^{\prime }|-{v^{\prime }}_0)}^2}{\Delta {{v^{\prime }}_0}^2}]}^{1/2}·\pi$其中：u′₀、v′₀分别为中心波数，是波数域椭圆中心的位置坐标，Δu′₀、Δv′₀分别为通频带半宽度，是波数域椭圆的半轴长度，且u′₀≥O，v′₀≥0，Δu′₀＞0，Δv′₀＞0；8)用下列公式计算初始的汉宁窗滤波器：9)用下列公式对初始的汉宁窗滤波器进行补偿：其中：p为补偿次数，正整数；10)在波数域，将频谱F_b(u，v)与带通滤波频率响应函数相乘，得到滤波后的波数域的滤波结果F_c(u，v)；11)经过快速傅氏反变换IFFT，获得椭圆窗带通滤波后的重磁资料f_c(x，y)，f_c(x，y)＝IFFT[F_c(u，v)]；12)反镶边处理，从f_c(x，y)中得到原数据大小的带通滤波后的重磁数据f_d(x，y)。