利用多道相似组稀疏表示方法压制随机噪声 被引量：11

1

作者 张岩 任伟建 唐国维 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期442-450,共9页

针对目前地震数据随机噪声压制方法采用的稀疏表示方法中单一的正交基无法根据地震数据特征自适应调整基函数,基于数据分块的自适应超完备学习字典方法通常忽略块之间相似性的问题,提出基于多道相似组稀疏表示模型的去噪算法。由于地震... 针对目前地震数据随机噪声压制方法采用的稀疏表示方法中单一的正交基无法根据地震数据特征自适应调整基函数,基于数据分块的自适应超完备学习字典方法通常忽略块之间相似性的问题,提出基于多道相似组稀疏表示模型的去噪算法。由于地震记录波形在邻近记录道存在较强的相似性,首先在训练窗口内计算与目标地震数据块所包含的多道记录的波形相似度,利用相似度最高的一组数据块构造多道相似组;然后采用自适应超完备字典学习算法完成基于多道相似组的字典构建与稀疏编码;最后通过迭代阈值收缩算法求解L1范数最小优化问题,逐步提高编码系数的稀疏程度,保留地震数据主要特征,压制随机噪声。与现有随机噪声压制算法对比,本文算法具有更高的峰值信噪比(PSNR),并且能更好地保持复杂区域地震数据同相轴的局部特征。 展开更多

关键词 地震数据去噪 稀疏表示 多道相似组 字典学习 迭代阈值收缩

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三维高精度保幅Radon变换多次波压制方法 被引量：7

2

作者 马继涛 刘仕友 廖震 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期582-592,I0004,共12页

三维地震勘探现已成为地震勘探的主流方式。常规二维Radon变换多次波压制方法只针对二维地震数据,并未考虑地震波场三维传播的特点,即不适用于三维地震数据处理,故亟待探寻针对三维地震数据的处理方法。文中基于对三维Radon变换多次波... 三维地震勘探现已成为地震勘探的主流方式。常规二维Radon变换多次波压制方法只针对二维地震数据,并未考虑地震波场三维传播的特点,即不适用于三维地震数据处理,故亟待探寻针对三维地震数据的处理方法。文中基于对三维Radon变换多次波压制方法的深入研究,针对三维地震数据变换域分辨率低的问题,采用迭代阈值收缩的方法提高变换的分辨率;针对数据中振幅随炮检距变化的特点,引入正交多项式变换,对沿不同曲率方向地震数据振幅的变化进行拟合。模拟数据和实际数据的测试结果表明,通过三维高精度保幅Radon变换可获得高分辨率的模型域数据,能有效分离一次波与多次波,同时多项式拟合可保护有效波的振幅,高保真地实现多次波的压制。 展开更多

关键词 三维Radon变换 迭代阈值收缩 高分辨率 多项式拟合 保幅

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基于三维抛物线Radon变换的多次波压制算法对比分析 被引量：4

3

作者 马继涛 《石油物探》 CSCD 北大核心 2022年第3期444-453,511,共11页

抛物线Radon变换是地震数据多次波压制的常用算法。三维Radon变换考虑了地震波场的三维传播特性,可更精确地描述波场的传播特征,能取得更好的效果。但受离散采样和有限采集孔径的影响,传统最小二乘三维Radon变换存在着分辨率低的问题,... 抛物线Radon变换是地震数据多次波压制的常用算法。三维Radon变换考虑了地震波场的三维传播特性,可更精确地描述波场的传播特征,能取得更好的效果。但受离散采样和有限采集孔径的影响,传统最小二乘三维Radon变换存在着分辨率低的问题,影响一次波和多次波的分离。为此,对多次波压制中的几种高分辨率抛物线Radon变换算法进行了对比分析研究。首先详细介绍了三维Radon变换的最小二乘算法,之后分别给出了迭代重加权、低频约束以及迭代阈值收缩三种高分辨率Radon变换算法,并用模拟数据测试了每种算法的计算效果、计算效率,分析了各算法的抗噪性能及对小剩余时差多次波的压制能力。结果表明,频率域高分辨率算法只能提高变换域横向分辨率,时间频率混合域算法可以同时提高横向和纵向分辨率;各高分辨率算法均具有较好的抗噪能力,且低频约束高分辨率算法在小剩余时差多次波压制方面效果最佳。 展开更多

关键词 三维Radon变换 多次波压制 最小二乘 低频约束 迭代阈值收缩

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基于双树复小波的双阈值迭代地震数据重建 被引量：1

4

作者 唐国维 程鑫华 张岩 《微型电脑应用》 2018年第11期140-144,共5页

奈奎斯特采样定理对地震数据的采集提出了很高的要求,而地震勘探的复杂环境可能导致地震数据道缺失或者勘探成本上升,因此需要对地震数据进行重建,恢复地震数据的全貌。针对上述情况,对道缺失地震数据进行双树复小波变换,使用缺失地震... 奈奎斯特采样定理对地震数据的采集提出了很高的要求,而地震勘探的复杂环境可能导致地震数据道缺失或者勘探成本上升,因此需要对地震数据进行重建,恢复地震数据的全貌。针对上述情况,对道缺失地震数据进行双树复小波变换,使用缺失地震数据的采样矩阵作为测量矩阵,在重建阶段提出一种基于双树复小波变换的双阈值迭代重建方法。与传统的基于小波变换或基于傅里叶变换和单阈值迭代算法(IST)相比,双树复小波变换有着平移不变、多方向选择等优良特性,而使用双阈值迭代能更好的重建地震数据。实验阶段采用marmousi数据,验证了算法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 地震数据重建 稀疏表示 压缩感知 迭代阈值收缩

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一种基于深度学习的异常数据清洗算法 被引量：16

5

作者 匡俊搴 赵畅 +2 位作者 杨柳 王海峰 钱骅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期507-513,共7页

在物联网(IoT)中采用合适的异常数据清洗算法能极大地提升数据质量。许多研究人员采用统计学方法或分类聚类等方法对时-空相关数据进行清洗。但这些方法需要额外的先验知识,会给汇聚节点带来额外的计算开销。该文根据低秩-稀疏矩阵分解... 在物联网(IoT)中采用合适的异常数据清洗算法能极大地提升数据质量。许多研究人员采用统计学方法或分类聚类等方法对时-空相关数据进行清洗。但这些方法需要额外的先验知识,会给汇聚节点带来额外的计算开销。该文根据低秩-稀疏矩阵分解模型,提出一种基于深度神经网络的快速异常数据清洗算法,来解决物联网中时-空相关数据的清洗问题。结合感知数据的时-空相关性和异常值的稀疏性,将异常数据清洗问题转换为优化问题,并采用迭代阈值收缩算法(ISTA)求解该优化问题,再将ISTA算法展开成一个固定长度的深度神经网络。实际数据集的实验结果表明,该方法能够自动更新阈值,比传统的ISTA算法收敛速度更快,精度更高。 展开更多

关键词 物联网 异常数据清洗 迭代阈值收缩算法 展开 深度神经网络

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基于TwIST-TV约束的图像去模糊方法 被引量：7

6

作者 王莎 陈跃庭 +2 位作者 冯华君 徐之海 李奇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期2000-2006,共7页

传统的基于频域和小波域的去模糊算法所得的复原图像总是存在比较明显的边缘振铃及模糊效应，而较为有效的空域迭代优化去模糊算法速度通常比较慢。为了解决上述问题，提出了基于二步迭代阈值收缩（TWIST）与总变分（TV）约束相结合的... 传统的基于频域和小波域的去模糊算法所得的复原图像总是存在比较明显的边缘振铃及模糊效应，而较为有效的空域迭代优化去模糊算法速度通常比较慢。为了解决上述问题，提出了基于二步迭代阈值收缩（TWIST）与总变分（TV）约束相结合的图像去模糊算法（TWIST—TV）。首先在去模糊目标函数中加入对图像的TV正则化约束，其次在对图像小波系数的每次二步迭代之前，加入对图像的TV优化去噪约束，最后迭代获取去模糊图像。实验结果表明：相对于基于频域和小波域的模糊图像恢复算法，TWIST—TV能有效抑制边缘模糊和振铃效应，复原图像的信噪比（SNR）、峰值信噪比（PSNR）高出1—7dB，平均结构相似度指标（MSSIM）可高出0．05，相对于空域解卷积算法在保证求解精度相当的情况下具备6倍以上的速度优势。 展开更多

关键词 图像复原 去模糊 小波变换 总变分 二步迭代阈值收缩

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FISTA框架下基于构造导向空变中值滤波的含异常噪声地震数据重建

7

作者 张元鹏 周辉 +1 位作者 张强 方金伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2785-2801,共17页

受实际环境、采集成本等因素的制约,野外观测的地震数据经常出现不规则缺失的现象.为了给后续地震资料处理和成像提供完整的数据,势必要对缺失地震道进行插值重建.基于稀疏变换的插值方法被广泛用于地震数据重建,但传统的基于稀疏变换... 受实际环境、采集成本等因素的制约,野外观测的地震数据经常出现不规则缺失的现象.为了给后续地震资料处理和成像提供完整的数据,势必要对缺失地震道进行插值重建.基于稀疏变换的插值方法被广泛用于地震数据重建,但传统的基于稀疏变换的插值方法对异常噪声非常敏感,当采集数据中存在异常噪声时会严重影响该方法的重建精度.为了克服这一问题,本文在快速迭代阈值收缩算法(FISTA)框架中引入构造导向中值滤波技术,提出了一种能同时压制异常噪声并对缺失地震道进行高精度重建的插值方法.该方法在FISTA的每次迭代中都对地震信号沿其局部倾角方向进行中值滤波以衰减异常噪声并最大限度地保护有效信号不被损害.得益于此,新方法可对含异常噪声的欠采样地震数据进行高精度重建.模型和实际数据测试均表明,当采集数据存在异常噪声时,新方法在插值精度和稳定性方面均优于传统稀疏促进插值方法. 展开更多

关键词 地震数据重建 稀疏促进 快速迭代阈值收缩 构造导向中值滤波 异常噪声

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压缩传感理论、优化算法及其在系统状态重构中应用 被引量：5

8

作者 丛爽 张娇娇 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2017年第3期267-274,共8页

分别对压缩传感理论、优化算法及其在系统状态重构中的应用3个方面进行了研究.在压缩传感理论方面,包括对所压缩信号的稀疏或低秩要求、编码测量以及与优化算法之间的关系进行了较为深入的研究,重点分析了原始信号的稀疏与低秩之间的关... 分别对压缩传感理论、优化算法及其在系统状态重构中的应用3个方面进行了研究.在压缩传感理论方面,包括对所压缩信号的稀疏或低秩要求、编码测量以及与优化算法之间的关系进行了较为深入的研究,重点分析了原始信号的稀疏与低秩之间的关系、测量矩阵与压缩矩阵之间的关系、满足限制等距特性(RIP)的测量矩阵,以及由压缩传感理论提供的最少测量次数.在压缩信号重构过程中所需要采用的优化算法,着重讨论了核函数的凸优化问题描述,分别对常用的优化算法,包括最小二乘(LS)法、最大熵法、极大似然法和贝叶斯方法的求解过程中所用到的性能指标、优化目标和求解条件等进行了归纳与特性分析.对量子态估计中的交替方向乘子法(ADMM)以及作者最新提出的迭代阈值收缩法(IST)进行了专门的性能对比,并通过量子位分别5、6和7情况下纯态估计的应用为例,对不同测量比率对参数估计性能的影响,以及算法在不同量子位数下性能的表现,进行了不同层次上的对比和分析,完整地阐述基于压缩传感理论与优化的系统参数估计的研究过程. 展开更多

关键词 压缩传感理论测量比率最小二乘算法交替方向乘子法迭代阈值收缩法密度矩阵重构

原文传递

基于非均匀采样的稀疏信号恢复FPGA实现技术研究 被引量：4

9

作者 傅建军 刘琛琛 许伟 《电子与封装》 2019年第10期34-38,43,共6页

针对宽频段非均匀采样信号恢复的FPGA实现进行了技术研究。以非均匀采样器作为频域稀疏信号的压缩采样模型,应用快速迭代阈值收缩算法(FISTA)求解基于L1范数最小化的稀疏信号恢复优化问题——基追踪抗量化噪声,提出了对求解过程的近似... 针对宽频段非均匀采样信号恢复的FPGA实现进行了技术研究。以非均匀采样器作为频域稀疏信号的压缩采样模型,应用快速迭代阈值收缩算法(FISTA)求解基于L1范数最小化的稀疏信号恢复优化问题——基追踪抗量化噪声,提出了对求解过程的近似处理方法,使得硬件实现难度大幅降低,最终给出了基于FISTA的信号恢复算法在FPGA上的实现方法,编写了Verilog HDL代码,在逻辑电路仿真工具上进行了仿真,算法运行时间为6.7 ms。结果表明所设计的恢复电路能够正确运行,且具备良好的实时性能。 展开更多

关键词 压缩感知 快速迭代阈值收缩算法 基追踪抗量化噪声

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基于压缩感知与快速迭代阈值收缩算法的脑功能网络重建 被引量：2

10

作者 郭庆 滕月阳 +2 位作者 仝灿 李迪森 王雪飞 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期855-862,共8页

基于静息态功能磁共振成像(fMRI)构建脑功能网络是揭示人脑运作机制的有效手段,但是目前常见的脑功能网络普遍包含大量噪声从而导致错误的分析结果。本文使用压缩感知中的最小绝对值收缩和选择算子(LASSO)模型对脑功能网络进行降噪重建... 基于静息态功能磁共振成像(fMRI)构建脑功能网络是揭示人脑运作机制的有效手段,但是目前常见的脑功能网络普遍包含大量噪声从而导致错误的分析结果。本文使用压缩感知中的最小绝对值收缩和选择算子(LASSO)模型对脑功能网络进行降噪重建,该模型利用L1范数惩罚项的稀疏性避免过拟合问题。然后,通过快速迭代阈值收缩算法(FISTA)求解,该算法在每一次迭代中通过一个收缩阈值操作来更新变量,从而收敛到全局最优解。实验结果表明:与其他几种方法相比,该方法可以将脑功能网络降噪重建的准确率提高到98%以上,有效地抑制了噪声,有助于即使在噪声环境下也能很好地探索人脑的功能。 展开更多

关键词 脑功能网络 压缩感知 快速迭代阈值收缩算法 最小绝对值收缩和选择算子

原文传递

一种快速的SAR影像相干斑抑制算法

11

作者 张正鹏 陈亚欣 卜丽静 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期662-667,共6页

提出了一种快速合成孔径雷达(SAR)影像相干斑抑制算法.首先,利用分裂增广拉格朗日收缩法,将总变分正则化去噪模型转换为双参模型.引入交替迭代法将双参模型分解为含非二次保真项和含不可微正则项的两个单参模型.其次,采用牛顿迭代法求... 提出了一种快速合成孔径雷达(SAR)影像相干斑抑制算法.首先,利用分裂增广拉格朗日收缩法,将总变分正则化去噪模型转换为双参模型.引入交替迭代法将双参模型分解为含非二次保真项和含不可微正则项的两个单参模型.其次,采用牛顿迭代法求解含非二次保真项模型,对偶方法求解含不可微正则项模型.最后,采用快速迭代阈值收缩法(FISTA)优化对偶方法的求解速度.实验选择武汉某地区"高分3号"影像和TerraSAR-X影像.结果表明:提出算法能较好的抑制SAR影像相干斑,比总变分正则化方法提升了约两倍的效率. 展开更多

关键词 SAR相干斑抑制 分裂增广拉格朗日收缩法 对偶方法 快速迭代阈值收缩法

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