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分形守恒定律在地震数据去噪与增强上的应用

地球物理学进展 2015年第2期30卷 559-564页

作者：孟繁磊李月杨宝俊吉林大学通信工程学院长春130012 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

分形守恒定律是一种基于偏微分方程的滤波方法.方程最显著的特征是将互为矛盾的两项——分形反扩散项与经典的扩散项结合在一起.反扩散项起信号增强的作用,而去噪的作用在扩散项中体现.通过分形指数,扩散与反扩散的系数可实现滤波器的调... 详细信息

分形守恒定律是一种基于偏微分方程的滤波方法.方程最显著的特征是将互为矛盾的两项——分形反扩散项与经典的扩散项结合在一起.反扩散项起信号增强的作用,而去噪的作用在扩散项中体现.通过分形指数,扩散与反扩散的系数可实现滤波器的调节.本文应用这个新颖的滤波模型来实现地震资料中随机噪声的消减,同时又能增强有效的地震信号.方程的求解基于傅里叶变换.对合成地震记录的测试表明。本算法在不同强度的噪声环境中(信噪比为-5 dB至10 dB)都能很好地恢复同相轴,提高信噪比.通过对实际共炮点资料的处理结果表明,基于分形守恒定律的新滤波方法能有效的压制随机噪声并改善同相轴的连续性.

关键词：分形守恒定律偏微分方程滤波去噪增强傅里叶变换

一种基于条纹密度和方向的干涉条纹图滤波方法

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科学技术与工程 2014年第7期22卷 227-232页

作者：高晔薛瑞高考西安科技大学计算机科学与技术学院西安710054

光学干涉测量技术是以激光技术、视频技术、计算机图像处理技术相结合的一种现代测量技术。针对传统的图像滤波算法和经典的偏微分方程滤波存在的问题,将偏微分方程应用于干涉条纹图像滤波中,以条纹图光强导数为零的方向为条纹方向,并... 详细信息

光学干涉测量技术是以激光技术、视频技术、计算机图像处理技术相结合的一种现代测量技术。针对传统的图像滤波算法和经典的偏微分方程滤波存在的问题,将偏微分方程应用于干涉条纹图像滤波中,以条纹图光强导数为零的方向为条纹方向,并用条纹灰度在法向上的变化量来估计条纹密度;然后结合条纹的方向性和条纹疏密性对现有的偏微分方程滤波模型进行了改进。最后对实验结果进行了定性和定量分析,表明改进后的模型可以更有效地对光干涉图像进行滤波处理。

关键词：光学干涉测量偏微分方程滤波条纹密度条纹方向

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地震资料解释系统中若干问题的研究

地震资料解释系统中若干问题的研究

作者：王涛西安科技大学

学位级别：硕士

地震资料解释是地球物理工作中一个非常重要的环节,是将地震资料转化为地质语言的重要步骤,关系到地震资料能否充分发挥其地质效果。现今的地震资料解释已不仅仅满足于常规的构造解释,而是更倾向于以地震信息为主,借助先进解释技术,开... 详细信息

地震资料解释是地球物理工作中一个非常重要的环节,是将地震资料转化为地质语言的重要步骤,关系到地震资料能否充分发挥其地质效果。现今的地震资料解释已不仅仅满足于常规的构造解释,而是更倾向于以地震信息为主,借助先进解释技术,开展储层特征综合分析、油气藏分布规律等更深层次的研究。基于此,本文研究了地震资料解释中的一些先进技术和方法,并对其进行了改进,使地震资料的解释更加准确合理。本文的重点内容如下:首先是相干体技术。相干体技术是近年发展起来的一项功能强大的地震属性解释新技术,主要应用于地质构造、沉积环境的解释和隐蔽性油气藏的勘探开发等领域。本文首先研究并总结了相干体的三代算法,之后对它们的效果进行了对比和分析,针对第三代相干体算法效率低的问题,把超道技术引入到第三代相干体算法的计算中,实验表明,该方法在保持第三代相干效果的前提下,提高了运算速度。其次是相干体切片的滤波。相干体切片常被用于进行断层和岩性的变化解释,其质量直接关系到断层解释的效果,因而提高该切片的质量至关重要。本文在总结传统滤波方法的基础上,针对相干体切片的特征,应用了边缘保持滤波方法,并对其进行了改进,采用了一种新的分析模板。实验表明,该方法不仅能很好地滤除相干切片上的噪声,同时也能较好地保持断层边缘。最后是地震剖面的滤波。在地震数据体剖面中,地震反射同相轴的识别和追踪是非常重要的步骤,要识别和追踪出反射同相轴,就要求地震剖面具有较高的质量,即高信噪比和高分辨率。本文针对地震剖面所具有的特征,应用了基于偏微分方程的滤波方法,先详细研究了P-M模型和***模型的滤波效果,然后在此基础上,针对***模型出现的虚假条纹现象,提出了其改进模型。经过比较发现,该改进模型能够较好地消除虚假条纹并较好地保护边缘纹理。

关键词：地震资料解释相干体技术边缘保持滤波偏微分方程滤波相干切片

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光干涉图像处理中的关键算法研究

光干涉图像处理中的关键算法研究

作者：李伟西安科技大学

学位级别：硕士

光学干涉测量技术，是以激光技术、视频技术、计算机图像处理技术相结合的一种现代测量技术，该技术广泛应用于材料微小高度、物体表面的三维形貌、光学介质的折射率、透明物体的厚度等物理量的测量。光干涉图像处理算法作为光学干涉测... 详细信息

光学干涉测量技术，是以激光技术、视频技术、计算机图像处理技术相结合的一种现代测量技术，该技术广泛应用于材料微小高度、物体表面的三维形貌、光学介质的折射率、透明物体的厚度等物理量的测量。光干涉图像处理算法作为光学干涉测量技术的核心，一直以来倍受关注。本文围绕图像处理算法，重点展开了滤波、光干涉条纹中心线提取和亚像素定位等光干涉图像处理中的关键算法研究工作。首先，分析了传统的图像滤波算法和经典的偏微分方程滤波指出了它们的优缺点。讨论了光干涉条纹图的方向性和疏密性，定量的描述了这两个特征。根据这两个特征对各向异性偏微分方程滤波进行了改进，改进后的滤波模型在有效滤除噪声的同时能较好的保护条纹细节。其次，在光干涉条纹中心线提取算法方面，将基于热传导方程的MBO(Merriman-Bence-Osher)算法引入到条纹图像二值化过程，用Bernse局部阈值替代MBO二值化算法中的全局阈值来改进光干涉条纹中心线提取过程中的二值化算法。改进后的MBO二值化算法有效的改善了二值图像边界粗糙和内部空洞问题，减少了条纹中心线提取工作量。最后分析了常见的亚像素定位算法，通过实验比较定位的精度和定位的时间选用基于Zernike矩的亚像素定位算法对圆环形条纹的中心进行了精确定位。

关键词：光学干涉测量技术偏微分方程滤波条纹中心线法亚像素定位

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基于图像分解的图像超分辨率算法的研究

基于图像分解的图像超分辨率算法的研究

作者：李林伟浙江师范大学

学位级别：硕士

图像超分辨率重构技术一直以来就是数字图像处理中重要的研究热点与难点,随着不同用户对高分辨率图像需求的与日俱增,这种技术在计算机视觉、安防监控、遥感、医疗等领域的应用也越来越广泛。图像超分辨率重构技术的目标是把图像进行放... 详细信息

图像超分辨率重构技术一直以来就是数字图像处理中重要的研究热点与难点,随着不同用户对高分辨率图像需求的与日俱增,这种技术在计算机视觉、安防监控、遥感、医疗等领域的应用也越来越广泛。图像超分辨率重构技术的目标是把图像进行放大,提高其分辨率并且重构出“丢失”的高频信息,改善图像的质量。基于学习的图像超分辨率方法是近年来提出的被学者们认为较有前途的方法,该方法主要是通过学习成对的高、低分辨率图像块之间的关系作为先验知识,对输入图像进行放大。本文首先对图像超分辨率技术的发展和理论做了介绍和总结,然后主要是在基于样例学习的方法框架上进行深入的研究,提出了基于图像分解的超分辨率算法,从而改善了重构图像的质量。该方法先通过卡通和纹理分解技术对图像进行分解,然后建立高低频一一对应的图像库,然后对输入的低分辨率图像进行基于偏微分方程的图像的插值放大,图像高频信息通过样本(example)学习的方法获得,最后把高频图像叠加到放大图像中以重构出最终的高分辨率图像。本文的研究内容主要如下：首先,样本库是学习的对象,给图像重构提供重要的先验知识。本文提出了基于图像卡通纹理分解的方法来获得卡通和纹理部分并分别训练建立样本库,卡通纹理分解得到的卡通部分包含部分中高频信息,纹理部分包含部分中低频信息,这样不但丰富了重构后图像的细节信息,而且也能提高图像匹配的准确度。然后,在图像放大过程中提出了基于偏微分方程(PDE)的图像插值的方法。该算法是对插值放大后的图像利用偏微分方程模型进行处理,保持图像的边缘细节,得到了好的视觉效果。最后,提出了基于边缘增强的样本学习的超分辨率重构方法。该算法首先检测图像的边缘信息,然后在图像样例匹配的过程中对于边缘部分的像素点提高其权重,以提高图像的匹配准确度,从而获得更佳的匹配样本。实验结果表明,所提出的基于图像分解的图像超分辨率算法重构出的图像的效果不管在主观上,还是客观上的SSIM、PNSR等指标都有一定的改善。

关键词：超分辨率图像插值样本学习卡通纹理分解偏微分方程滤波

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基于水平集的纳米颗粒分割方法

计算机时代 2017年第3期 1-5页

作者：吴玥陈志强张澍寰张芳天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津市光电检测技术与系统重点实验室

纳米颗粒尺寸测量技术对分析材料性能至关重要,而颗粒分割对纳米颗粒的质量评价有重要的意义。基于水平集图像分割方法对纳米颗粒进行分割。首先,利用偏微分方程对纳米颗粒图像进行预处理,针对不同的纳米图像设计合适的滤波方案。在此... 详细信息

纳米颗粒尺寸测量技术对分析材料性能至关重要,而颗粒分割对纳米颗粒的质量评价有重要的意义。基于水平集图像分割方法对纳米颗粒进行分割。首先,利用偏微分方程对纳米颗粒图像进行预处理,针对不同的纳米图像设计合适的滤波方案。在此基础上,基于水平集图像分割算法分割纳米颗粒,分析了三种水平集模型对纳米颗粒的分割性能。实验结果表明,采用RSF水平集分割模型对灰度不均且具有弱边缘的纳米颗粒具有很好的分割效果。

关键词：纳米颗粒水平集图像分割偏微分方程滤波 RSF分割模型