基于前馈去噪卷积神经网络的地震数据去噪方法

王丹荔, 周怀来, 王元君, 吕芬, 何坪易

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物探化探计算技术 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (01) : 17-27.

基于前馈去噪卷积神经网络的地震数据去噪方法

  • 王丹荔, 周怀来, 王元君, 吕芬, 何坪易
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摘要

随机噪声压制是提高地震数据信噪比的有效方法,这里利用前馈去噪卷积神经网络(Denoising Convolutional Neural Network, DnCNN)的深度学习去噪方法,对地震数据随机噪声的去除进行了研究,同时利用Mish激活函数构建M-DnCNN网络进一步提升网络模型的去噪性能。该方法基于神经网络与统计学原理,通过卷积神经网络自动提取特征,利用单个残差单元来预测噪声,即输入含噪地震数据,经过M-DnCNN学习后输出预测的噪声,将输入与输出噪声作差,得到去噪后的地震数据。在实验部分,首先利用合成地震数据对该方法的去噪效果进行验证,同时将M-DnCNN与均值滤波和f-x域预测滤波方法进行去噪对比,结果表明:M-DnCNN在去除地震数据随机噪声方面优于原始DnCNN,与其他两种去噪方法相比能够更有效地压制随机噪声;随后将M-DnCNN用于实际地震数据的去噪实验,实验证明M-DnCNN在实际地震数据的去噪处理中同样适用,其在保留并突出有效信号的同时可达到较好的去噪效果。

关键词

随机噪声 / 地震数据去噪 / Mish激活函数 / M-DnCNN

中图分类号

P631.44

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王丹荔, 周怀来, 王元君, 吕芬, 何坪易. 基于前馈去噪卷积神经网络的地震数据去噪方法. 物探化探计算技术. 2023, 45(01): 17-27

基金

四川省科技厅重点研发项目(21ZDYF2939)

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