盲解卷积和详细程序
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盲反卷积卷积核估计方法
盲反卷积是一种图像处理技术,旨在从模糊和噪声的图像中恢复出原始清晰图像。
其核心思想是通过估计模糊核和复原清晰图像两个阶段来实现图像恢复。
其中,模糊核估计是非常重要的一个环节,它通过对模糊图像进行去卷积操作来估计模糊核,进而利用该模糊核恢复出清晰图像。
现有的盲反卷积方法通常采用非盲反卷积方法进行模糊核估计。
这些方法通常定义在图像域上,通过迭代优化模糊核和清晰图像的估计值来逐渐逼近真实值。
其中,一些方法还采用了正则化技术来提高模糊核估计的准确性。
另外,还有一些研究工作提出了一些基于机器学习的方法来进行模糊核估计。
这些方法通常利用大量的训练数据来学习模糊核与清晰图像之间的关系,并利用学习到的模型来进行模糊核估计。
其中,一些方法还采用了深度学习技术来提高模型的学习能力和泛化能力。
总的来说,盲反卷积的卷积核估计方法可以分为非盲反卷积方法和基于机器学习的方法两大类。
其中,非盲反卷积方法较为成熟,但计算复杂度较高;而基于机器学习的方法则具有更高的自适应性和泛化能力,但需要大量的训练数据和计算资源。
因此,在实际应用中需要根据具体需求和场景选择合适的方法。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法
最大二阶循环平稳盲解卷积算法(Maximal-Order Cyclic Steady Blind Convolution Estimation, MSBCE)是一种新的盲解卷积算法,
它能够帮助我们通过只有一个信号源就可以估计出一个复杂的多维线
性系统。
MSBCE在双信号源情况下,具有较低的失真和噪声,可以有效
地实现盲源分离。
MSBCE的最大特点是它的非线性性质,这使得它能够
在循环情况下更好地完成盲解卷积。
MSBCE将多维线性系统的模型表达成一系列高阶循环平稳方程,在
这种模式下,它具有高精度和有效的估计。
同时,使用线性解码方法,可以让MSBCE求解复杂信号,而不会产生过度拟合问题。
MSBCE和其他盲解卷积算法相比具有显著的优势:它可以根据循环
模型和有效位数精确估计卷积;它不需要隐私损失的正则化,因此在
处理复杂的多维线性系统时,更具有可利用性,更能保护用户的隐私;它可以应用于任何类型的线性系统,从而可以充分发挥其作用。
总的来说,MSBCE是一种有效的盲解卷积算法,它可以从单个信号
源中获取较好的复杂不定系统估计性能,而不需要考虑损失精度、正
则化隐私等问题。
因此,MSBCE可以作为有效而可靠的盲解卷积算法,
进行有效的求解和分离,以便获得更准确的系统模型估计结果。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法
最大二阶循环平稳盲解卷积算法(Maximal Second Order Cyclic Stable Blind Deconvolution,简称MSOCB-D),是一种可以同时解决未知的原始信号恢复的非线性可分离的算法。
它是基于对非线性可分离问题的理解,用于恢复隐藏在抑制的盲卷积中的未知原始信号的方法。
MSOCB-D的关键步骤包括以下三个步骤:
(1)参数估计:在这一步骤中,我们通过显式地估计卷积核长度和滤波长度来获取相应的系统参数,包括卷积核和滤波器。
(2)模型结构初始化:在这一步骤中,我们利用上述参数估计步骤获得的相关参数,将模型结构初始化为最小二乘可分离模型。
(3)盲卷积解码:在这一步骤中,我们根据模型结构初始化步骤获得的模型,执行最大二阶循环平稳的盲解卷积,最终实现未知的原始信号的恢复。
它的许多优点使得它成为当前未知原始信号恢复领域的一个突出的算法,这些优点包括:(1)明确的参数估计;(2)最小二乘可分离的模型结构;(3)最大二阶循环平稳的盲解码;(4)算法易于实现,并且能够较好地收敛。
在经典的盲卷积恢复任务中,MSOCB-D算法在性能表现方面非常出色。
它可以实现更精确的参数估计,更容易的模型结构初始化,以及更快的循环收敛,这些特点使得该算法成为当前未知原始信号恢复任务的优越算法。
盲去卷积算法介绍盲去卷积算法是一种用于恢复被卷积过的信号或图像的方法。
在许多实际应用中,由于噪声、模糊等因素的影响,信号或图像可能会失去原始的清晰度和细节。
盲去卷积算法通过分析被卷积信号的特征和模糊过程的性质,尝试恢复原始信号或图像的细节和清晰度。
盲去卷积算法的原理盲去卷积算法的核心思想是通过估计卷积核函数和原始信号或图像的关系来进行恢复。
具体步骤如下:1.初始化卷积核函数:首先需要对卷积核函数进行初始化。
常见的初始化方法包括随机初始化和使用先验知识进行初始化。
2.估计卷积核函数:在已知被卷积信号的情况下,通过最小化误差函数来估计卷积核函数。
常见的方法包括最小二乘法、最大似然估计等。
3.估计原始信号或图像:在得到估计的卷积核函数后,通过迭代算法或优化方法来估计原始信号或图像。
常见的方法包括梯度下降法、共轭梯度法等。
4.迭代优化:通过迭代优化的方式,不断更新卷积核函数和原始信号或图像的估计值,直到达到收敛条件为止。
盲去卷积算法的应用盲去卷积算法在许多领域都有广泛的应用,包括图像恢复、信号处理、医学图像处理等。
以下是一些常见的应用场景:图像恢复在图像拍摄或传输过程中,由于噪声、模糊等因素的影响,图像可能会失去清晰度和细节。
盲去卷积算法可以通过分析图像的特征和模糊过程的性质,恢复原始图像的细节和清晰度。
信号处理在信号处理领域,盲去卷积算法可以用于恢复被卷积过的信号。
例如,在音频处理中,通过盲去卷积算法可以恢复被噪声和混响影响的音频信号,提高音质和清晰度。
医学图像处理在医学图像处理中,盲去卷积算法可以用于恢复由于扫描仪或图像传感器的限制而导致的图像模糊。
通过盲去卷积算法,可以提高医学图像的清晰度和细节,有助于医生准确诊断和治疗。
盲去卷积算法的优缺点盲去卷积算法具有一些优点和缺点,下面将分别进行介绍:优点•盲去卷积算法不需要事先知道卷积核函数和原始信号或图像的具体信息,只需要通过观测到的数据进行估计和恢复。
盲去卷积的原理
一、介绍
盲去卷积(Blind Deconvolution)是一种用于解决图像去卷积问题的技术,它允许在没有外部输入的情况下从图像中发现图像去卷积滤波器,可以处理这种情况。
盲去卷积是一个特定的图像处理算法,其目标是最小化去卷积之后图像的噪声。
目前,这是一种被广泛应用于图像增强和去噪领域的有用工具,可以在不知道滤波器实际情况的情况下恢复输入图像的高分辨率,恢复图像的真实细节。
二、原理
盲去卷积是一种不需要外部输入的图像去卷积技术,如果我们有一幅图像和一组无法知道的运动滤波器,我们可以使用盲去卷积来恢复这幅图像的真实细节。
原理有三个步骤:
1、计算去卷积图像的梯度(输入图像的像素与后面一个像素的差值),从而找出去卷积图像之间的差异。
2、将梯度设置为滤波器的参数,最小化去卷积图像的噪声,而不会损失图像的真实细节。
3、根据梯度,通过优化方法(例如,梯度下降法)找出合适的滤波器参数,即可完成盲去卷积处理。
三、优势
1、可以抑制噪声:由于盲去卷积会根据去卷积图像之间的梯度,尽可能多地抑制噪声,从而恢复图像的真实细节。
2、可以提高图像质量:盲去卷积可以通过处理梯度,增加图像细节,从而提高输入图像的质量。
3、可以提高辨识率:盲去卷积可以提高图像的质量,使人们在图像中更容易辨识出对象,从而提高识别率。
四、缺点
1、计算时间长:盲去卷积算法的计算耗费很多时间,采用此算法处理的图像质量也可能不如预期。
2、结果不可控:盲去卷积算法可能无法确定恢复的图像结果,或者处理的结果与预期不符,因此无法满足处理要求。
盲解卷积方法1. 引言盲解卷积是一种图像处理领域中的重要技术,用于恢复被模糊的图像。
在实际应用中,图像通常会受到各种因素的影响,如运动模糊、散焦等。
这些因素会导致图像失真,使得图像无法清晰地显示所需的细节。
盲解卷积方法旨在通过估计模糊核和原始图像来恢复清晰图像,而无需事先知道模糊核。
2. 盲解卷积方法的基本原理盲解卷积方法的基本原理是通过解决正问题和逆问题来恢复清晰图像。
正问题是指给定清晰图像和模糊核,通过卷积运算得到模糊图像;逆问题是指给定模糊图像和模糊核,通过反卷积运算估计清晰图像。
盲解卷积方法通常分为两个步骤:估计模糊核和恢复清晰图像。
在估计模糊核的步骤中,可以使用各种算法,如最小二乘法、最大似然估计等。
在恢复清晰图像的步骤中,可以使用正则化方法、变分贝叶斯方法等。
3. 盲解卷积方法的常见算法3.1 最小二乘法最小二乘法是一种常用的盲解卷积方法。
它通过最小化重建图像与观测图像之间的差异来估计模糊核和恢复清晰图像。
最小二乘法的优点是计算简单,但在处理噪声较多的情况下效果较差。
3.2 最大似然估计最大似然估计是一种常用的盲解卷积方法,它通过最大化观测图像的似然函数来估计模糊核和恢复清晰图像。
最大似然估计的优点是考虑了观测图像中的噪声,但计算复杂度较高。
3.3 正则化方法正则化方法是一种常用的盲解卷积方法,它通过在目标函数中引入正则化项来控制估计结果的平滑度。
常用的正则化方法包括Tikhonov正则化、L1正则化等。
正则化方法的优点是能够在一定程度上抑制噪声的影响,但需要合适的正则化参数。
3.4 变分贝叶斯方法变分贝叶斯方法是一种常用的盲解卷积方法,它通过引入先验分布来估计模糊核和恢复清晰图像。
变分贝叶斯方法的优点是能够考虑到先验信息,但计算复杂度较高。
4. 盲解卷积方法的应用领域盲解卷积方法在图像处理领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:4.1 医学图像处理在医学图像处理中,盲解卷积方法可以用于恢复模糊的医学图像,提高图像的清晰度和细节。
盲去卷积算法
摘要:
1.盲去卷积算法的基本思想
2.盲去卷积算法的实现过程
3.盲去卷积算法的应用案例
4.盲去卷积算法的优缺点
正文:
一、盲去卷积算法的基本思想
盲去卷积算法是一种从退化图像中恢复原始图像的技术。
它的基本思想是利用先验信息,通过一定的数学模型和算法,去除退化过程中产生的噪声和失真,从而得到更清晰的图像。
二、盲去卷积算法的实现过程
盲去卷积算法的实现过程主要分为以下几个步骤:
1.对退化图像进行分析,了解其退化原因,如噪声、模糊等。
2.建立数学模型,描述退化图像与原始图像之间的关系。
3.利用先验信息,如图像的结构特征、纹理信息等,对数学模型进行优化,得到恢复后的原始图像。
三、盲去卷积算法的应用案例
盲去卷积算法广泛应用于图像处理、计算机视觉等领域,如超分辨率图像重建、图像去噪、图像恢复等。
四、盲去卷积算法的优缺点
盲去卷积算法的优点主要有以下几点:
1.不需要准确的先验信息,只需要一定的结构特征和纹理信息即可。
2.可以处理各种退化图像,如噪声、模糊等。
3.恢复后的图像质量较高,视觉效果较好。
缺点主要有以下几点:
1.算法计算复杂度较高,需要大量的计算资源和时间。
2.对某些极端情况下的退化图像,恢复效果可能不佳。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法随着数字信号处理技术的不断发展,很多数字信号大规模的运用在了各行各业中,如音频处理、影像处理、语音识别等等,在这其中运用最多的莫过于数字信号的盲解卷积算法。
今天我们就来谈一谈最大二阶循环平稳盲解卷积算法。
一、什么是盲解卷积盲解卷积法就是只有输入信号,没有事先已知的卷积核函数,根据输入的信号,得到输出的信号,也就是卷积核函数。
盲解卷积算法是一种模型无关的方法,具有广泛的应用领域。
二、最大二阶循环平稳盲解卷积算法最大二阶循环平稳盲解卷积算法就是针对参数提取精度问题的一个算法,在应用中最常用的形式是最大二阶平稳性盲解卷积算法。
其主要思想是利用噪声信号的二阶统计特性来完成对混叠信号的盲解卷积。
这种方法既可以胜任线性时不变系统的盲解卷积,也能较好地处理非线性、时变模型等各种非线性系统。
三、最大二阶循环平稳盲解卷积的具体步骤1. 首先,我们需要将输入的信号写成矩阵形式,公式如下:x=[x(1),x(2),……,x(N-T)]T其中, N 为信号长度,T为盲解卷积的延迟量。
2. 然后,我们计算输入信号的自相关矩阵:R=1 N x xT其中, x 是输入信号。
3. 接着,我们计算噪声信号的自协方差矩阵:Σ=1 N w(n)wT(n)其中, w(n)是白噪声信号。
4. 接下来,我们对协方差矩阵进行奇异值分解,得到最大的奇异值和相应的奇异向量,从而得到估计的卷积核函数。
5. 最后,我们可以将估计的卷积核函数与输入信号进行卷积,得到输出的信号。
四、应用场景最大二阶循环平稳盲解卷积算法的应用场景非常广泛,包括语音信号处理、影像图像处理、有线和无线通信系统的均衡和调制解调等等。
由于该算法能够处理非线性的系统模型,所以在处理通信信号中的多径衰落和多普勒频移方面,具有重要的应用价值。
总的来说,最大二阶循环平稳盲解卷积算法是一种十分优秀的盲解卷积算法,它不需要事先知道卷积核函数,能够有效地解决混叠问题。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法最大二阶循环平稳盲解卷积算法(Max-2-Stable Blind Deconvolution)是一种用于盲卷积去噪的迭代算法,旨在对参数模型进行最大化,以实现精确图像复原。
它是第一个同时改善图像质量和减少抖动的自适应抖动抑制算法。
它能够可靠地从噪声中恢复图像,增强模糊的图像的局部细节;而且,它可以准确地恢复图像,而不会产生额外的抖动和噪声,使图像结果更加丰满、物理真实。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法由以下三个步骤组成:(1)估计参数模型:采用二维卷积模型来估计原始图像;(2)分析抖动模型:使用乘性抖动模型来分析抖动特性;(3)最大化参数模型:根据抖动模型,最大化参数估计的模型,以恢复完整的图像。
首先,通过二维卷积模型,最大二阶循环平稳盲解卷积算法估计原始图像,确定图像区域,即所谓的“抠图”区域。
处于抠图区域的像素能够受到抖动的影响,但抠图之外的其他区域可以忽略抖动效果,从而避免误差。
然后,最大二阶循环平稳盲解卷积算法使用乘性抖动模型,分析抖动特性,考查其对于第一步估计参数的影响,以达到最大化精度的目的。
最后,用抖动模型重构参数估计的模型,并将其应用于抠图区域,以获得完整的图像。
由于抖动模型精确表示了抖动特性,因此,最大二阶循环平稳盲解卷积算法由此可以准确地恢复图像,而不产生额外的抖动和噪声,使图像结果更加丰满、物理真实。
最大二阶循环平稳盲解卷积算法旨在从真实世界中捕捉出抖动,并进行准确的模拟,以确保最终图像的正确性。
此外,它还改善了传统的卷积方法,可以恢复更多图像信息,使结果更清晰、更精细。
因此,最大二阶循环平稳盲解卷积是最有效的去噪方法之一,可以在恢复精确图像的同时减少抖动,使图像结果更加丰满、物理真实。
python盲反卷积算法盲反卷积算法是一种用于信号处理和通信领域的算法,它可以在不知道输入信号和系统冲激响应的情况下,通过处理接收到的输出信号来估计输入信号和系统冲激响应。
在Python中实现盲反卷积算法,需要使用到一些信号处理库,例如SciPy、NumPy等。
下面是一个简单的示例代码,演示如何使用Python实现盲反卷积算法:```pythonimport numpy as npfrom scipy import signal生成输入信号和系统冲激响应(0)n_samples = 1000t = (n_samples)x = (2 5 t) + (2 10 t)h = ([1, 2, 1])生成系统输出信号y = (x, h, 'same')添加噪声noise = (0, , n_samples)y += noise执行盲反卷积算法recovered_x, recovered_h = (y, h)输出结果print("Original Input Signal:")print(x)print("\nRecovered Input Signal:")print(recovered_x)print("\nOriginal System Impulse Response:") print(h)print("\nRecovered System Impulse Response:") print(recovered_h)```在上面的代码中,我们首先生成了一个包含两个正弦波的输入信号 `x` 和一个长度为3的系统冲激响应 `h`。
然后,我们使用 `` 函数计算系统输出信号`y`,并添加了一些随机噪声。
接下来,我们使用`` 函数执行盲反卷积算法,将系统输出信号 `y` 恢复为原始输入信号 `x` 和系统冲激响应 `h`。
实验3:基于最佳维纳滤波器的盲解卷积算法一.算法原理:1.概论:反褶积是通过压缩地震记录中的基本地震子波,压制交混回响和短周期多次波,从而提高时间分辨率,再现地下地层的反射系数。
反褶积通常应用于叠前资料,也可广泛用于叠后资料。
理想的反褶积应该压缩子波并消除多次波,在地震地道内只留下地层反射系数。
子波压缩可以通过将反滤波器作为反褶积算子来实现,它与地震子波做褶积时,反滤波器可以将地震子波转变成尖脉冲。
当应用于地震合成记录时,反滤波输出应为地层脉冲响应,精确的反滤波器设计可用最小平方模型来实现。
反褶积处理的基本假设是震源子波为最小相位。
2.褶积模型:假设1:地层是由具有常速的水平层组成;假设2:震源产生一个平面压缩波(P波),法向入射到层边界上,在这种情况下,不产生剪切波(S波);假设3:震源波形在地下传播过程中不变,即它是稳定的;数学上,褶积模型由下式给出:x t w t e t n t=+(3-1)()()*()()式中:()n t为随机x t代表地震记录,()e t为震源信号,()w t为基本地震子波,()噪声,*表示褶积。
反褶积试图从地震记录中恢复反射系数序列(严格的说是脉冲响应)。
假设4:噪音成分为零,于是式(3-1)变为=(3-2)x t w t e t()()*()假设5:震源波形是已知的;假设6:反射系数序列是一个随机过程。
这意味着地震记录具有地震子波的特征,即它们的自相关和振幅谱是相似的;假设7:地震子波是最小相位的,因此,它有一个最小相位的逆。
3.最佳维纳滤波器:维纳滤波器是以最小平方误差为准则的,即要使下式最小:设计维纳滤波器的过程就是寻求在最小均方误差下滤波器的单位脉冲响应或传递函数的表达式,其实质就是解维纳-霍夫(Wiener-Hopf)方程。
滤波器的维纳-霍夫方程如下:(3-3)式中,i r ,i a 和i g (0,1,2,...1i n =-)分别为输入子波的自相关、维纳滤波系数和期望输出与输入子波的互相关。
实验3:基于最佳维纳滤波器的盲解卷积算法
一.算法原理:
1.概论:
反褶积是通过压缩地震记录中的基本地震子波,压制交混回响和短周期多次波,从而提高时间分辨率,再现地下地层的反射系数。
反褶积通常应用于叠前资料,也可广泛用于叠后资料。
理想的反褶积应该压缩子波并消除多次波,在地震地道内只留下地层反射系数。
子波压缩可以通过将反滤波器作为反褶积算子来实现,它与地震子波做褶积时,反滤波器可以将地震子波转变成尖脉冲。
当应用于地震合成记录时,反滤波输出应为地层脉冲响应,精确的反滤波器设计可用最小平方模型来实现。
反褶积处理的基本假设是震源子波为最小相位。
2.褶积模型:
假设1:地层是由具有常速的水平层组成;
假设2:震源产生一个平面压缩波(P波),法向入射到层边界上,在这种情况下,不产生剪切波(S波);
假设3:震源波形在地下传播过程中不变,即它是稳定的;
数学上,褶积模型由下式给出:
x t w t e t n t
=+(3-1)
()()*()()
式中:()
n t为随机x t代表地震记录,()
e t为震源信号,()
w t为基本地震子波,()
噪声,*表示褶积。
反褶积试图从地震记录中恢复反射系数序列(严格的说是脉冲响应)。
假设4:噪音成分为零,于是式(3-1)变为
=(3-2)
x t w t e t
()()*()
假设5:震源波形是已知的;
假设6:反射系数序列是一个随机过程。
这意味着地震记录具有地震子波的特征,即它们的自相关和振幅谱是相似的;
假设7:地震子波是最小相位的,因此,它有一个最小相位的逆。
3.最佳维纳滤波器:
维纳滤波器是以最小平方误差为准则的,即要使下式最小:
设计维纳滤波器的过程就是寻求在最小均方误差下滤波器的单位脉冲响应或传递函数的表达式,其实质就是解维纳-霍夫(Wiener-Hopf)方程。
滤波器的维纳-霍夫方程如下:
(3-3)
式中,i r ,i a 和i g (0,1,2,...1i n =-)分别为输入子波的自相关、维纳滤波系数和期望输出与输入子波的互相关。
下图-1为维纳滤波器的设计和应用流程图:
图-1为维纳滤波器的设计和应用流程图
确定维纳滤波器的系数需要求解维纳-霍夫方程,由方程可以看到自相关矩阵是对称的。
这个特殊矩阵称作Toeplitz 矩阵,可用莱文逊递归法求解。
最佳维纳滤波器(0121,,,...,n a a a a -)是最佳的,是指它的实际输出与期望输出之间的最小平方误差最小。
当期望输出是零延迟尖脉冲(1,0,0,...,0)时,维纳滤波器与最小平方滤波器相同,即后者是前者的特例。
维纳滤波器可以考虑任一种期望输出而不仅限于零延迟尖脉冲。
期望输出可以有5类选择:
类型1:零延迟尖脉冲;
类型2:任一延迟尖脉冲;
类型3:时间提前了的输入序列;
类型4:零相位子波;
类型5:任意期望波形。
二. 常用子波:
地震资料处理中常用的子波有以下几种:
(1)Ricker 子波:
时域表达式:222222()(12)M f M w t f t e t ππ-=- (3-4)
频域表达式:22232()M f f M f W f e f π-= (3-5)
其中,M f 为子波的主频。
下图为主频M f =50Hz 的Ricker 的时域和频域波形。
图-2 Ricker 子波时域/频域波形
(2)Berlage 子波:
时域表达式为: 00()()cos(2)n t w t AH t t e f t απφ-=+ (3-6) 下图为主频为30Hz 的Berlage 子波的时域和频域波形:
图-3 Berlage 子波时域/频域波形
(3)一种常用的模拟子波:
时域表达式:00.12()sin()6.4t t t
w t A e π--= (3-7)
该子波对应的最小相位、最大相位、零相位和混合相位子波如下4图所示。
(a)最小相位子波(b)最大相位子波
(c)零相位子波(d)混合相位子波
图-4 模拟子波四种不同相位的时域波形
三.Matlab源程序及说明:
fs=10;ts=1/fs;%采样频率
N=1000;t=ts*(0:N-1);
t0 = 4; % 最小相位子波¨
x=sin(pi*t/6.4).*exp(-0.12*abs(t-t0));%输入子波
figure(1);subplot(2,2,1);plot(x);title('输入子波');grid on;
y=zeros(1,N);y(1)=1;%期望输出
subplot(2,2,2);plot(y);title('期望输出');grid on;
%--------求维纳滤波器的系数------
[Rx,lags]=xcorr(x);%输入信号的子相关函数
Rxx=toeplitz(Rx(N:2*N-1));%对称化自相关函数矩阵使之成为toeplitz矩阵Rxy=xcorr(x,y);%输入信号与期望信号的互相关函数
Rxy=Rxy(N:2*N-1);
h=(inv(Rxx)*Rxy')';%维纳滤波器系数
subplot(2,2,3);plot(h);title('维纳滤波器系数');grid on;
yy=conv(x,h); %实际输出
yy=yy(1: N);
subplot(2,2,4);plot(yy);title('实际输出');grid on;
error=norm(yy-y)^2 %误差的累积能量
四. 结果分析:
(一)五种不同的期望输出:
用以上的程序验证算法的正确性,以下五幅图为五种不同类型的期望输出下得到的维纳滤波器系数和实际的输出。
(输入子波为式(3-7)中的最小相位子波,如图4(a )所示)
下图5的期望输出为零延迟尖脉冲,实际输出与期望输出的误差的平方和(能量)52.7710L -=⨯.
图5-零延迟尖脉冲
下图6的期望输出为延迟100ms 的尖脉冲,实际输出与期望输出的误差的平方和(能量)54.9310L -=⨯.
图6-延迟100ms 尖脉冲
下图7的期望输出为时间提前了的输入子波,实际输出与期望输出的误差的平方和(能量)31.310L -=⨯.
图7-时间提前了的输入子波
下图8的期望输出为零相位输入子波,实际输出与期望输出的误差的平方和(能量)43.8510L -=⨯.
图8-零相位子波
下图9的期望输出为主频为10Hz的Ricker子波,实际输出与期望输出的误差的平方和(能量)4
L-
=⨯.
2.310
图9-Ricker子波
从以上五种期望输出的结果可以看出,期望输出与实际输出的误差很小,从而说明最佳维纳滤波器的正确性。
(二)子波的相位对结果的影响:
1.期望输出为Ricker子波:
(a )最小相位
误差的平方和4
2.310L -=⨯
(b )混合相位1
误差的平方和0.0086L =
(c)混合相位2
L=
误差的平方和0.0669
(d)混合相位3
L=
误差的平方和26.1284
(e )最大相位
误差的平方和29.9197L =
2.期望输出为零延迟尖脉冲:
(a )最小相位
误差的平方和52.7710L -=⨯
(b)混合相位1
L=
误差的平方和0.0442
(c)混合相位2
L=
误差的平方和0.6166
(d)混合相位3
L=
误差的平方和0.8019
(e)最大相位
L=
误差的平方和9957
3.期望输出为延迟尖脉冲:
(a )最小相位
误差的平方和0.0201L =
(b )混合相位1
误差的平方和4
7.9010L -=⨯
(c )混合相位2
误差的平方和4
5.2510L -=⨯
(d )混合相位3
误差的平方和0.9671L =
(e)最大相位
L
误差的平方和0.9995
从以上三个例子可以看出,当输入子波的相位从最小相位逐渐变为最大相位时,处理结果会有变化:当输入子波的相位在最小相位附近时,实际输出和期望输出误差很小,即维纳滤波器效果较好;当输入子波的相位逐渐接近最大相位时,实际输出和期望输出误差较大,且越靠近最大相位,误差越大,即维纳滤波器效果较差。
因此在实际的地震资料处理时,总是假设震源子波为最小相位。