本(ben)發明涉(she)及地震波(bo)成像技術領域，尤(you)其(qi)是涉(she)及一(yi)種繞射波(bo)的成像方法和裝置。

背景技術：

煤(mei)(mei)田在開采(cai)的(de)過程(cheng)中(zhong)，為了防止(zhi)地(di)質(zhi)災害發(fa)生(sheng)(sheng)，需要(yao)在開采(cai)之前探測小尺度不連(lian)續及非均(jun)質(zhi)地(di)質(zhi)的(de)構造，例如(ru)，斷(duan)層和(he)陷(xian)落(luo)柱等(deng)，其中(zhong)，斷(duan)層和(he)陷(xian)落(luo)柱對(dui)于機械(xie)化的(de)煤(mei)(mei)礦(kuang)高效安(an)全生(sheng)(sheng)產至關重要(yao)。斷(duan)層可以(yi)造成煤(mei)(mei)巖層和(he)強含水層相(xiang)連(lian)，進而(er)，誘(you)發(fa)透水事(shi)故，甚(shen)至發(fa)生(sheng)(sheng)淹井；如(ru)果(guo)斷(duan)層破碎帶聚集大(da)量瓦(wa)斯(si)，那么(me)會(hui)造成瓦(wa)斯(si)突(tu)出事(shi)故，瓦(wa)斯(si)突(tu)出事(shi)故會(hui)對(dui)人身造成不可恢復(fu)的(de)傷害。在陷(xian)落(luo)柱發(fa)育地(di)區(qu)，煤(mei)(mei)系(xi)地(di)層中(zhong)的(de)煤(mei)(mei)層和(he)圍巖常遭到破壞，從而(er)，導(dao)致(zhi)煤(mei)(mei)炭儲量減(jian)少，甚(shen)至會(hui)導(dao)致(zhi)該區(qu)域失(shi)去開采(cai)價值；并且，在該區(qu)域很(hen)難布置長壁回采(cai)工(gong)作面，這也(ye)就嚴(yan)重妨礙(ai)了機械(xie)化采(cai)煤(mei)(mei)。

為了減小(xiao)財產損失(shi)，業內相(xiang)(xiang)關(guan)學(xue)者對斷(duan)層和陷(xian)落柱(zhu)的(de)識(shi)別進行了大量的(de)研(yan)究(jiu)。目前，工(gong)業界中用于識(shi)別斷(duan)層和陷(xian)落柱(zhu)的(de)方法(fa)主要是依(yi)據地(di)震反(fan)射波(bo)理(li)(li)論(lun)，在此(ci)基礎(chu)上開展地(di)震相(xiang)(xiang)干(gan)體分(fen)析；還可以(yi)采(cai)用譜(pu)分(fen)解算法(fa)等。但是，反(fan)射波(bo)理(li)(li)論(lun)是建立(li)在地(di)下(xia)反(fan)射界面光滑(hua)無限大假設(she)條件下(xia)，并且由于分(fen)辨率有(you)限，因(yin)此(ci)，反(fan)射波(bo)理(li)(li)論(lun)難以(yi)滿足(zu)小(xiao)尺度不連續(xu)及非均(jun)質地(di)質體探測。

除了基于反射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)理論之外，還可(ke)以利用(yong)(yong)地(di)震繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)確(que)定斷層和(he)(he)陷(xian)落柱，其中(zhong)，在利用(yong)(yong)繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)進行斷層和(he)(he)陷(xian)落柱的(de)識別過程(cheng)中(zhong)，繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)分離(li)和(he)(he)繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)成(cheng)像是兩大關(guan)鍵問題。相關(guan)學者(zhe)就繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)的(de)分離(li)進行了多次(ci)嘗試，例如，采用(yong)(yong)基于局(ju)部傾角濾波(bo)(bo)(bo)和(he)(he)預測反演聯合的(de)繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)分離(li)方(fang)法、基于平面波(bo)(bo)(bo)破壞濾波(bo)(bo)(bo)器(PWD)的(de)繞(rao)射(she)(she)(she)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)場分離(li)方(fang)法等(deng)。

目前，繞(rao)射波技術核心(xin)內容大多聚焦(jiao)在(zai)繞(rao)射波分離(li)上，并(bing)沒有針對(dui)繞(rao)射點(dian)和(he)反射界面的(de)物理(li)反演模型差異進行研究(jiu)。雖然(ran)現有技術中考慮了繞(rao)射信息在(zai)空間分布上具有稀疏不連(lian)續性特(te)征，但現有技術對(dui)求解模型的(de)約(yue)束強制性太強，在(zai)反演過程中難以到達(da)優化成(cheng)像效果。

技術實現要素：

本發明的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)在(zai)于(yu)提供的(de)(de)(de)繞(rao)射波的(de)(de)(de)成(cheng)像方(fang)法和(he)裝置(zhi)，以(yi)緩解現有(you)技(ji)術中(zhong)在(zai)采(cai)用繞(rao)射波成(cheng)像技(ji)術確定斷層(ceng)和(he)陷落柱區域的(de)(de)(de)過程中(zhong)，成(cheng)像效果較差導致確定不(bu)準確的(de)(de)(de)技(ji)術問題。

根據本發明實施例的(de)(de)(de)一個方面，提供了一種繞(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)(de)成(cheng)像方法，包括：獲取(qu)初(chu)始炮(pao)(pao)集數(shu)據，其中，所(suo)述(shu)初(chu)始炮(pao)(pao)集數(shu)據中攜帶目標區域內的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)信(xin)(xin)息，所(suo)述(shu)地(di)質(zhi)(zhi)信(xin)(xin)息包括以下(xia)至少(shao)之一：巖(yan)層層位結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)信(xin)(xin)息、斷層形態(tai)的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)信(xin)(xin)息、巖(yan)溶洞(dong)穴的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)信(xin)(xin)息；對獲取(qu)到的(de)(de)(de)所(suo)述(shu)初(chu)始炮(pao)(pao)集數(shu)據進行數(shu)據預處理，得到共偏(pian)移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)數(shu)據，其中，所(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)數(shu)據具有相同的(de)(de)(de)偏(pian)移(yi)距；基于所(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)數(shu)據中繞(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)(de)偏(pian)移(yi)速度和所(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)數(shu)據構(gou)(gou)建重加權成(cheng)像模(mo)型；使用(yong)預設算法對所(suo)述(shu)重加權成(cheng)像模(mo)型進行計(ji)(ji)算，并將計(ji)(ji)算結(jie)果(guo)作(zuo)為所(suo)述(shu)繞(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)(de)目標成(cheng)像結(jie)果(guo)。

進一(yi)步地，基于所(suo)(suo)(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)(rao)射波數(shu)據(ju)(ju)中繞(rao)(rao)射波的偏(pian)移(yi)速(su)度(du)和(he)所(suo)(suo)(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)(rao)射波數(shu)據(ju)(ju)構(gou)建重(zhong)加權(quan)成(cheng)像(xiang)(xiang)模型(xing)包括：根(gen)據(ju)(ju)所(suo)(suo)(suo)述(shu)繞(rao)(rao)射波的偏(pian)移(yi)速(su)度(du)計算目標(biao)(biao)格林函(han)數(shu)，其中，所(suo)(suo)(suo)述(shu)目標(biao)(biao)格林函(han)數(shu)表(biao)示(shi)所(suo)(suo)(suo)述(shu)繞(rao)(rao)射波由炮點(dian)位置(zhi)經地下(xia)成(cheng)像(xiang)(xiang)空間的任意一(yi)個(ge)成(cheng)像(xiang)(xiang)點(dian)位置(zhi)到(dao)檢(jian)波點(dian)位置(zhi)的傳(chuan)播時(shi)間和(he)振幅補(bu)償因子(zi)；基于所(suo)(suo)(suo)述(shu)目標(biao)(biao)格林函(han)數(shu)和(he)所(suo)(suo)(suo)述(shu)共偏(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)(rao)射波數(shu)據(ju)(ju)構(gou)建所(suo)(suo)(suo)述(shu)重(zhong)加權(quan)成(cheng)像(xiang)(xiang)模型(xing)。

進一步地，基于所述目標格林函數和所述共偏移距繞射波數據構建所述重加權成像模型包括：通過公式構建所述重加權成像模型，w_i為重加權系數，G為所述目標格林函數的矩陣形式，r_i為所述地下成像空間中成像點x_i的繞射波成像結果r(x_i)的標量形式，d_obs為所述共偏移距繞(rao)射波數據，i依次(ci)取1至N，N表示所述地下成像(xiang)空間(jian)中成像(xiang)點(dian)的數量。

進(jin)一步地，所(suo)述(shu)預設算(suan)法(fa)包括(kuo)自(zi)適(shi)應(ying)同倫算(suan)法(fa)，使用(yong)預設算(suan)法(fa)對所(suo)述(shu)重加權成(cheng)(cheng)像模(mo)型(xing)進(jin)行計算(suan)，并將(jiang)(jiang)計算(suan)結(jie)(jie)果作(zuo)為所(suo)述(shu)繞射(she)波的目標(biao)成(cheng)(cheng)像結(jie)(jie)果包括(kuo)：通過使用(yong)所(suo)述(shu)自(zi)適(shi)應(ying)同倫算(suan)法(fa)對所(suo)述(shu)重加權成(cheng)(cheng)像模(mo)型(xing)進(jin)行迭加運算(suan)，并將(jiang)(jiang)迭加之后的結(jie)(jie)果作(zuo)為所(suo)述(shu)目標(biao)成(cheng)(cheng)像結(jie)(jie)果。

進一步地，通過使用自適應同倫算法對所述重加權成像模型進行迭加運算，并將迭加之后的結果作為所述目標成像結果包括：將預先設置的目標參數的初始參數值作為當前參數值，執行以下步驟，直至所述目標參數的參數值滿足預設條件，其中，所述目標參數包括：所述重加權系數，所述地下成像空間的成像點x_i的繞射波成像結果，迭代終止參數；第一計算步驟，按照公式計算當前重加權系數的參數值的標量值，并計算當前更新方向矢量其中，G_Γ為由所述目標格林函數的矩陣G中的目標列向量組成的矩陣，所述目標列向量在所述格林函數的矩陣中的序列號與當前集合Γ中的索引號相對應，所述當前集合Γ中的索引號由當前反演解矢量r(x_i)中非零數值對應的序號組成，所述當前反演解矢量r(x_i)由r_i組成，，對角陣W和對角陣的對角線元素分別由w_i和組成；第二計算步驟，按照公式Δr_i＝min(δ^-,1),計算當前更新步長Δr_i，其中，s_i為所述當前更新方向向量s的第i個元素；第三計算步驟，按照公式r_i:＝r_i+(Δr_i)s_i和公式計算當前迭代結果；第一更新步驟，用于在判斷出Δr_i<1的情況下，在所述當前集合Γ中刪除i對應的元素，或者，在判斷出Δr_i≥1的情況下，在所述當前集合Γ中增加新索引號；第二更新步驟，按照公式更新所述當前重加權系數的參數值；判斷步驟，判斷更新之后的所述當前重加權系數和當前迭代終止參數是否滿足所述預設條件，其中，所述預設條件為max(w_i)≤τ成立，或者，所述當前迭代終止參數大于或者等于目標閾值，i＝1,2,…,N；其中，如果判斷出滿足所述預設條件，則輸出所述當前反演解矢量r(x_i)，如果判斷出不滿足所述預設條件，則控制所述當前迭代終止參數的參數值增加預設數值，并將所述第三計算步驟中迭代之后的r_i的參(can)數值(zhi)和所述(shu)第二(er)更(geng)新(xin)步(bu)驟(zou)中更(geng)新(xin)之后的所述(shu)當前重加(jia)權系數的參(can)數值(zhi)作為所述(shu)當前參(can)數值(zhi)，返回執行所述(shu)第一計算(suan)步(bu)驟(zou)。

進(jin)(jin)一步地(di)，對(dui)(dui)獲取到(dao)的(de)所(suo)述(shu)初(chu)始炮(pao)集數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)(jin)行數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)預處理(li)，得(de)(de)到(dao)共(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距繞(rao)射波數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)包括：對(dui)(dui)所(suo)述(shu)初(chu)始炮(pao)集數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)(jin)行篩選(xuan)，得(de)(de)到(dao)共(gong)偏(pian)移(yi)(yi)炮(pao)集數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，其中(zhong)，所(suo)述(shu)共(gong)偏(pian)移(yi)(yi)炮(pao)集數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)具有相同的(de)偏(pian)移(yi)(yi)距；根據(ju)(ju)稀疏(shu)Radon雙(shuang)曲變換(huan)方(fang)法對(dui)(dui)所(suo)述(shu)共(gong)偏(pian)移(yi)(yi)炮(pao)集數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)(jin)行變換(huan)，得(de)(de)到(dao)變換(huan)之后的(de)Radon域(yu)；切(qie)除(chu)所(suo)述(shu)Radon域(yu)中(zhong)與反(fan)射波的(de)頻譜(pu)相對(dui)(dui)應的(de)部分；對(dui)(dui)切(qie)除(chu)之后的(de)所(suo)述(shu)Radon域(yu)進(jin)(jin)行反(fan)稀疏(shu)Radon雙(shuang)曲變換(huan)，得(de)(de)到(dao)所(suo)述(shu)共(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距繞(rao)射波數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)。

根(gen)據本(ben)發明實施例的(de)(de)(de)一個方(fang)面，還提供了一種繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)成(cheng)像(xiang)(xiang)裝置，包括：獲(huo)取單(dan)(dan)元(yuan)，用(yong)(yong)于獲(huo)取初始炮(pao)集(ji)數據，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，所(suo)述(shu)(shu)初始炮(pao)集(ji)數據中(zhong)(zhong)(zhong)攜帶(dai)目(mu)標區域內(nei)的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)信(xin)息(xi)，所(suo)述(shu)(shu)地(di)質(zhi)信(xin)息(xi)包括以下(xia)至(zhi)少之一：巖層層位(wei)結構的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)信(xin)息(xi)、斷層形(xing)態的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)信(xin)息(xi)、巖溶洞穴的(de)(de)(de)地(di)質(zhi)信(xin)息(xi)；處(chu)理(li)單(dan)(dan)元(yuan)，用(yong)(yong)于對獲(huo)取到(dao)的(de)(de)(de)所(suo)述(shu)(shu)初始炮(pao)集(ji)數據進行數據預(yu)處(chu)理(li)，得到(dao)共偏移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)數據，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，所(suo)述(shu)(shu)共偏移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)數據具有相同的(de)(de)(de)偏移(yi)距；構建單(dan)(dan)元(yuan)，用(yong)(yong)于基于所(suo)述(shu)(shu)共偏移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)數據中(zhong)(zhong)(zhong)繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)偏移(yi)速(su)度和所(suo)述(shu)(shu)共偏移(yi)距繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)數據構建重加權成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)(mo)型；計算單(dan)(dan)元(yuan)，用(yong)(yong)于使用(yong)(yong)預(yu)設(she)算法對所(suo)述(shu)(shu)重加權成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)(mo)型進行計算，并將計算結果作為所(suo)述(shu)(shu)繞(rao)射波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)目(mu)標成(cheng)像(xiang)(xiang)結果。

進一(yi)步地，所(suo)述構建單(dan)(dan)元包括：第一(yi)計算子單(dan)(dan)元，用于根據所(suo)述繞(rao)(rao)射波的偏移(yi)速度(du)計算目標格林(lin)(lin)函數(shu)(shu)，其中，所(suo)述目標格林(lin)(lin)函數(shu)(shu)表(biao)示(shi)所(suo)述繞(rao)(rao)射波由炮點(dian)位置經(jing)地下(xia)成(cheng)像空間的任意(yi)一(yi)個成(cheng)像點(dian)位置到(dao)檢波點(dian)位置的傳播時(shi)間和振幅補償因子；構建子單(dan)(dan)元，用于基于所(suo)述格林(lin)(lin)函數(shu)(shu)和所(suo)述共偏移(yi)距繞(rao)(rao)射波數(shu)(shu)據構建所(suo)述重加權(quan)成(cheng)像模型。

進一步地，所述構建子單元包括：構建模塊，用于通過公式構建所述重加權成像模型，w_i為重加權系數，G為所述目標格林函數的矩陣形式，r_i為所述地下成像空間中成像點xi的繞射波成像結果的標量形式，d_obs為所述共偏移距繞射(she)波(bo)數(shu)據，i依次取1至(zhi)N，N表示(shi)所述地下(xia)成像(xiang)(xiang)空間中(zhong)成像(xiang)(xiang)點(dian)的數(shu)量。

進一(yi)步地，所(suo)(suo)述(shu)預設算(suan)(suan)法包(bao)括自(zi)適應同倫算(suan)(suan)法，所(suo)(suo)述(shu)計(ji)算(suan)(suan)單元包(bao)括：第(di)二計(ji)算(suan)(suan)子單元，用于通(tong)過使用自(zi)適應同倫算(suan)(suan)法對所(suo)(suo)述(shu)重加權成像(xiang)(xiang)模型進行迭加運算(suan)(suan)，得到迭加之(zhi)后的結(jie)果作為所(suo)(suo)述(shu)目標成像(xiang)(xiang)結(jie)果。

在本(ben)發明實(shi)施例提(ti)(ti)供的(de)(de)繞(rao)射(she)波(bo)(bo)的(de)(de)成(cheng)像(xiang)(xiang)方(fang)法(fa)中，首先(xian)獲取攜(xie)帶有(you)地質信息的(de)(de)初始(shi)炮集數(shu)(shu)據(ju)(ju)，然后(hou)，對獲取到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進行(xing)數(shu)(shu)據(ju)(ju)預處(chu)理，得到(dao)(dao)(dao)共(gong)偏(pian)(pian)(pian)移距繞(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，接下來，根據(ju)(ju)處(chu)理之后(hou)得到(dao)(dao)(dao)共(gong)偏(pian)(pian)(pian)移距繞(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)和(he)(he)偏(pian)(pian)(pian)移速度構(gou)建重(zhong)加權(quan)成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)型(xing)(xing)(xing)，最后(hou)，采(cai)用預設算(suan)法(fa)對重(zhong)加權(quan)成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)型(xing)(xing)(xing)進行(xing)計算(suan)，得到(dao)(dao)(dao)繞(rao)射(she)波(bo)(bo)的(de)(de)目標成(cheng)像(xiang)(xiang)結果(guo)。在本(ben)發明實(shi)施例中，通過重(zhong)加權(quan)成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)型(xing)(xing)(xing)來確定繞(rao)射(she)波(bo)(bo)成(cheng)像(xiang)(xiang)結果(guo)的(de)(de)方(fang)式(shi)，達(da)到(dao)(dao)(dao)了精確探(tan)測斷(duan)(duan)(duan)層(ceng)和(he)(he)陷落柱(zhu)的(de)(de)目的(de)(de)，緩解了現有(you)技(ji)術(shu)中在采(cai)用繞(rao)射(she)波(bo)(bo)成(cheng)像(xiang)(xiang)技(ji)術(shu)確定斷(duan)(duan)(duan)層(ceng)和(he)(he)陷落柱(zhu)區(qu)域的(de)(de)過程中，成(cheng)像(xiang)(xiang)效(xiao)(xiao)果(guo)較差導致確定不(bu)準確的(de)(de)技(ji)術(shu)問題，從而達(da)到(dao)(dao)(dao)了提(ti)(ti)高斷(duan)(duan)(duan)層(ceng)和(he)(he)陷落柱(zhu)探(tan)測精度的(de)(de)技(ji)術(shu)效(xiao)(xiao)果(guo)。

附圖說明

為了更(geng)清楚(chu)地說(shuo)明本(ben)發明具(ju)體(ti)實施(shi)方式或(huo)現有(you)技(ji)(ji)術(shu)中的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)方案(an)，下(xia)面(mian)(mian)將對具(ju)體(ti)實施(shi)方式或(huo)現有(you)技(ji)(ji)術(shu)描述中所需(xu)要使(shi)用的(de)(de)(de)附(fu)圖作簡單地介紹，顯而易(yi)見地，下(xia)面(mian)(mian)描述中的(de)(de)(de)附(fu)圖是(shi)本(ben)發明的(de)(de)(de)一些實施(shi)方式，對于本(ben)領(ling)域普通技(ji)(ji)術(shu)人員來講，在不(bu)付出創造性勞動的(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)，還可以根據這些附(fu)圖獲得其他的(de)(de)(de)附(fu)圖。

圖1是根(gen)據(ju)本發明實(shi)施例的(de)一種繞(rao)射波的(de)成像方法的(de)流程圖；

圖2是根據(ju)本發明實施(shi)例的一種(zhong)構建重加(jia)權成像模型(xing)的方(fang)法的流程(cheng)圖；

圖(tu)3是根據本發(fa)明實(shi)施例的一種自適(shi)應同(tong)倫算(suan)法計算(suan)重加權成像模型(xing)的流程(cheng)圖(tu)；

圖(tu)4是(shi)根據本(ben)發(fa)明實施例的(de)一種初始炮集數據的(de)處理方法的(de)流程圖(tu)；

圖5是(shi)根據本發明實施例的一(yi)種(zhong)繞射(she)波的成(cheng)像裝置(zhi)的示意(yi)圖。

具體實施方式

下(xia)面將結合附圖對本(ben)(ben)發(fa)(fa)明的(de)(de)技(ji)術方案進行(xing)清楚、完整地描(miao)述，顯然，所描(miao)述的(de)(de)實施(shi)例(li)是本(ben)(ben)發(fa)(fa)明一(yi)部分(fen)實施(shi)例(li)，而不(bu)是全部的(de)(de)實施(shi)例(li)。基于(yu)本(ben)(ben)發(fa)(fa)明中的(de)(de)實施(shi)例(li)，本(ben)(ben)領域普通(tong)技(ji)術人員(yuan)在沒有做出(chu)創造性勞動前提下(xia)所獲得的(de)(de)所有其(qi)他實施(shi)例(li)，都屬(shu)于(yu)本(ben)(ben)發(fa)(fa)明保護的(de)(de)范圍。

在本發明(ming)(ming)的(de)描(miao)述中(zhong)，需要(yao)說明(ming)(ming)的(de)是，術語“中(zhong)心”、“上(shang)”、“下(xia)”、“左”、“右”、“豎直”、“水(shui)平(ping)”、“內”、“外”等指示(shi)(shi)的(de)方(fang)(fang)(fang)位(wei)或(huo)(huo)位(wei)置關(guan)系為基于(yu)附圖所示(shi)(shi)的(de)方(fang)(fang)(fang)位(wei)或(huo)(huo)位(wei)置關(guan)系，僅是為了(le)便(bian)于(yu)描(miao)述本發明(ming)(ming)和(he)簡化描(miao)述，而不(bu)(bu)是指示(shi)(shi)或(huo)(huo)暗示(shi)(shi)所指的(de)裝置或(huo)(huo)元件(jian)必(bi)須具有特(te)定的(de)方(fang)(fang)(fang)位(wei)、以(yi)特(te)定的(de)方(fang)(fang)(fang)位(wei)構造和(he)操作(zuo)，因此不(bu)(bu)能理解為對(dui)本發明(ming)(ming)的(de)限制。此外，術語“第(di)一(yi)”、“第(di)二”、“第(di)三”僅用于(yu)描(miao)述目的(de)，而不(bu)(bu)能理解為指示(shi)(shi)或(huo)(huo)暗示(shi)(shi)相(xiang)對(dui)重(zhong)要(yao)性。

在(zai)本發(fa)明(ming)的描述中(zhong)(zhong)，需要說明(ming)的是(shi)(shi)，除非另有明(ming)確(que)的規定和限定，術(shu)語“安裝”、“相(xiang)連(lian)(lian)(lian)”、“連(lian)(lian)(lian)接(jie)”應(ying)做廣義理解(jie)，例(li)如，可(ke)(ke)以是(shi)(shi)固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)，也(ye)(ye)可(ke)(ke)以是(shi)(shi)可(ke)(ke)拆卸(xie)連(lian)(lian)(lian)接(jie)，或一體(ti)地連(lian)(lian)(lian)接(jie)；可(ke)(ke)以是(shi)(shi)機(ji)械連(lian)(lian)(lian)接(jie)，也(ye)(ye)可(ke)(ke)以是(shi)(shi)電連(lian)(lian)(lian)接(jie)；可(ke)(ke)以是(shi)(shi)直接(jie)相(xiang)連(lian)(lian)(lian)，也(ye)(ye)可(ke)(ke)以通(tong)過中(zhong)(zhong)間媒介間接(jie)相(xiang)連(lian)(lian)(lian)，可(ke)(ke)以是(shi)(shi)兩個元件(jian)內部的連(lian)(lian)(lian)通(tong)。對于本領域的普(pu)通(tong)技術(shu)人員而言，可(ke)(ke)以具體(ti)情況理解(jie)上述術(shu)語在(zai)本發(fa)明(ming)中(zhong)(zhong)的具體(ti)含義。

圖1是根據(ju)本發(fa)明實施例的一種繞射波(bo)的成像方法的流程圖，如(ru)圖1所示，該方法包括如(ru)下步驟：

步驟S102，獲(huo)取初始(shi)炮集數據，其(qi)中(zhong)，初始(shi)炮集數據中(zhong)攜(xie)帶(dai)目(mu)標區域內的地質信息(xi)(xi)，地質信息(xi)(xi)包括以下(xia)至少之一：巖(yan)層層位結構的地質信息(xi)(xi)、斷層形(xing)態(tai)的地質信息(xi)(xi)、巖(yan)溶(rong)洞穴(xue)的地質信息(xi)(xi)。

在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實施例中，炮集數(shu)(shu)據(ju)(ju)又可以成(cheng)為地(di)(di)震(zhen)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，為檢(jian)波(bo)器在(zai)(zai)檢(jian)波(bo)點(dian)檢(jian)測(ce)到的(de)地(di)(di)震(zhen)波(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，其(qi)(qi)中，地(di)(di)震(zhen)波(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)包(bao)括反(fan)射(she)波(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)和繞(rao)(rao)射(she)波(bo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，除(chu)了反(fan)射(she)波(bo)和繞(rao)(rao)射(she)波(bo)之外，地(di)(di)震(zhen)波(bo)中還包(bao)括其(qi)(qi)他的(de)波(bo)形，但是，在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實施例中，主要是對反(fan)射(she)波(bo)和繞(rao)(rao)射(she)波(bo)進(jin)(jin)行處理，進(jin)(jin)而，得到目標成(cheng)像(xiang)結(jie)果(guo)，因此，在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實施例中，對除(chu)了反(fan)射(she)波(bo)和繞(rao)(rao)射(she)波(bo)之外的(de)其(qi)(qi)他波(bo)形不進(jin)(jin)行詳(xiang)細介(jie)紹。

假設，相關技術人員在目標區(qu)域內(nei)設置(zhi)一個(ge)(ge)炮點，當(dang)該(gai)炮點爆炸時(shi)，將產生地震波(bo)(bo)(bo)(bo)。此(ci)時(shi)，可以在目標區(qu)域內(nei)的(de)地面(mian)設置(zhi)多個(ge)(ge)檢(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)，也(ye)即，設置(zhi)多個(ge)(ge)檢(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)(bo)點，然后，通(tong)過多個(ge)(ge)檢(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)檢(jian)(jian)測每個(ge)(ge)檢(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)(bo)點的(de)地震波(bo)(bo)(bo)(bo)。需要說明的(de)是(shi)，上述描(miao)述的(de)數據(ju)又(you)可以成(cheng)為單炮數據(ju)，多個(ge)(ge)單炮數據(ju)即組成(cheng)炮集(ji)數據(ju)。

步驟S104，對獲(huo)取到的(de)(de)初(chu)始(shi)炮(pao)集數(shu)據(ju)進行數(shu)據(ju)預處(chu)理(li)，得到共偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)繞射(she)波(bo)數(shu)據(ju)，其中，共偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)繞射(she)波(bo)數(shu)據(ju)具有相同的(de)(de)偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)。

在(zai)本發明實施例中(zhong)，在(zai)獲取到(dao)炮集數據(ju)(ju)(ju)(ju)之(zhi)后，就(jiu)(jiu)需要對炮集數據(ju)(ju)(ju)(ju)進行數據(ju)(ju)(ju)(ju)預處(chu)(chu)(chu)理(li)，處(chu)(chu)(chu)理(li)之(zhi)后得到(dao)共偏移(yi)(yi)距(ju)繞(rao)射(she)(she)波(bo)數據(ju)(ju)(ju)(ju)。在(zai)本發明實施例中(zhong)，處(chu)(chu)(chu)理(li)之(zhi)后得到(dao)共偏移(yi)(yi)距(ju)繞(rao)射(she)(she)波(bo)數據(ju)(ju)(ju)(ju)為(wei)偏移(yi)(yi)距(ju)相同(tong)的數據(ju)(ju)(ju)(ju)，其中(zhong)，偏移(yi)(yi)距(ju)為(wei)炮點(dian)位(wei)置和檢波(bo)點(dian)位(wei)置的水平距(ju)離。也就(jiu)(jiu)是說，在(zai)共偏移(yi)(yi)距(ju)繞(rao)射(she)(she)波(bo)數據(ju)(ju)(ju)(ju)中(zhong)，炮點(dian)位(wei)置和檢波(bo)點(dian)位(wei)置距(ju)離相等。

需(xu)要說明的是，初始炮(pao)集數(shu)據(ju)中包(bao)括繞射波(bo)數(shu)據(ju)和反射波(bo)數(shu)據(ju)，在(zai)對初始炮(pao)集數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)處(chu)理的過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，包(bao)括在(zai)初始炮(pao)集數(shu)據(ju)中提取繞射波(bo)數(shu)據(ju)的過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，具體地，提取過(guo)(guo)(guo)程(cheng)將(jiang)在(zai)下述實施例中進(jin)行(xing)詳細(xi)的介(jie)紹。

步驟S106，基于共偏(pian)移距繞射(she)波數(shu)據(ju)中繞射(she)波的偏(pian)移速度和(he)共偏(pian)移距繞射(she)波數(shu)據(ju)構(gou)建(jian)重加權成(cheng)像(xiang)模型。

在本(ben)發明(ming)(ming)實(shi)施例中(zhong)，在步(bu)驟(zou)S104中(zhong)得到(dao)共偏(pian)(pian)移(yi)距繞射波數(shu)據之后(hou)，可以加載偏(pian)(pian)移(yi)速度(du)文件(jian)(jian)，以獲取(qu)偏(pian)(pian)移(yi)速度(du)文件(jian)(jian)中(zhong)存儲的(de)繞射波的(de)偏(pian)(pian)移(yi)速度(du)；進而，根(gen)據偏(pian)(pian)移(yi)速度(du)和(he)共偏(pian)(pian)移(yi)距繞射波數(shu)據構(gou)建重(zhong)(zhong)加權(quan)(quan)成(cheng)像模型。需要說明(ming)(ming)的(de)是，在本(ben)發明(ming)(ming)實(shi)施例中(zhong)，上述重(zhong)(zhong)加權(quan)(quan)成(cheng)像模型優選為(wei)Kirchhoff高分(fen)辨率(lv)成(cheng)像模型，重(zhong)(zhong)加權(quan)(quan)作為(wei)Kirchhoff高分(fen)辨率(lv)成(cheng)像模型的(de)約束值。

需要說明(ming)的(de)是，在(zai)(zai)本發明(ming)實(shi)施例中，偏(pian)移速(su)度文件(jian)(jian)(jian)為相關(guan)技術人員預先獲取到的(de)文件(jian)(jian)(jian)，在(zai)(zai)該文件(jian)(jian)(jian)中包(bao)括地震波(bo)(例如，繞射波(bo)和反射波(bo))在(zai)(zai)地下(xia)成像空間中的(de)傳播速(su)度。具體地，相關(guan)技術人員可(ke)以(yi)在(zai)(zai)野外采集(ji)偏(pian)移速(su)度的(de)相關(guan)數據(ju)，然后，通過觀測系統加載采集(ji)的(de)偏(pian)移速(su)度的(de)相關(guan)數據(ju)，然后，對該數據(ju)進行(xing)去噪聲處理和偏(pian)移速(su)度分析等處理過程，最(zui)后，將處理之后的(de)得到的(de)數據(ju)作為偏(pian)移速(su)度文件(jian)(jian)(jian)。

步驟(zou)S108，使(shi)用預設算(suan)法對重(zhong)加權成(cheng)像(xiang)模型(xing)進行計算(suan)，并將計算(suan)結果(guo)作為繞射(she)波的目標成(cheng)像(xiang)結果(guo)。

在本發明實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)，在步驟(zou)S106中(zhong)(zhong)構建重(zhong)加權(quan)成(cheng)(cheng)像(xiang)模(mo)型之(zhi)后，就可以根據預設算(suan)法計(ji)算(suan)重(zhong)加權(quan)成(cheng)(cheng)像(xiang)模(mo)型，并將計(ji)算(suan)之(zhi)后得到的結(jie)果作為繞射波的成(cheng)(cheng)像(xiang)結(jie)果(即，目標成(cheng)(cheng)像(xiang)結(jie)果)。

在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)(ming)實(shi)施(shi)例提(ti)供的繞射(she)(she)波(bo)的成(cheng)像(xiang)方(fang)法中(zhong)，首先獲取攜帶(dai)有地質(zhi)信息的初始炮集數據(ju)(ju)，然(ran)后(hou)(hou)，對獲取到的數據(ju)(ju)進(jin)行(xing)數據(ju)(ju)預處理(li)，得(de)(de)到共偏移(yi)距繞射(she)(she)波(bo)數據(ju)(ju)，接下(xia)來(lai)，根(gen)據(ju)(ju)處理(li)之后(hou)(hou)得(de)(de)到共偏移(yi)距繞射(she)(she)波(bo)數據(ju)(ju)和(he)偏移(yi)速度(du)構建重(zhong)加(jia)(jia)權(quan)(quan)成(cheng)像(xiang)模(mo)型，最后(hou)(hou)，采用(yong)預設算法對重(zhong)加(jia)(jia)權(quan)(quan)成(cheng)像(xiang)模(mo)型進(jin)行(xing)計算，得(de)(de)到繞射(she)(she)波(bo)的目(mu)標成(cheng)像(xiang)結果。在(zai)本(ben)發(fa)明(ming)(ming)實(shi)施(shi)例中(zhong)，通過(guo)重(zhong)加(jia)(jia)權(quan)(quan)成(cheng)像(xiang)模(mo)型來(lai)確(que)定(ding)繞射(she)(she)波(bo)成(cheng)像(xiang)結果的方(fang)式，達到了精確(que)探測斷(duan)層和(he)陷(xian)落柱(zhu)(zhu)的目(mu)的，緩解了現有技(ji)術(shu)中(zhong)在(zai)采用(yong)繞射(she)(she)波(bo)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)確(que)定(ding)斷(duan)層和(he)陷(xian)落柱(zhu)(zhu)區域的過(guo)程中(zhong)，成(cheng)像(xiang)效(xiao)果較(jiao)差導致確(que)定(ding)不準確(que)的技(ji)術(shu)問題，從而(er)達到了提(ti)高斷(duan)層和(he)陷(xian)落柱(zhu)(zhu)探測精度(du)的技(ji)術(shu)效(xiao)果。

圖2是根據本發明(ming)實施例的一(yi)種構(gou)建重加(jia)權成像(xiang)模(mo)型的方法的流程圖，如圖2所(suo)示，基于共偏移距(ju)繞射(she)波(bo)數據中(zhong)繞射(she)波(bo)的偏移速度(du)和共偏移距(ju)繞射(she)波(bo)數據構(gou)建重加(jia)權成像(xiang)模(mo)型包括如下步驟(zou)：

步驟(zou)S201，根據繞射波(bo)的(de)偏(pian)移(yi)速度計算目(mu)標格林(lin)函數，其中，目(mu)標格林(lin)函數表示(shi)繞射波(bo)由炮點(dian)位(wei)置(zhi)經地下成(cheng)像空間的(de)任意一個成(cheng)像點(dian)位(wei)置(zhi)到檢波(bo)點(dian)位(wei)置(zhi)的(de)傳播時間和振(zhen)幅補償因子；

步驟S202，基于目標(biao)格林(lin)函數和共偏移距繞射(she)波數據構建重加權(quan)成像模型(xing)。

在本(ben)發明實施(shi)例(li)中，在獲取到(dao)(dao)共偏(pian)移(yi)距繞(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)(bo)數(shu)據之后，就可以根(gen)據共偏(pian)移(yi)距繞(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)(bo)數(shu)據和(he)預先獲取到(dao)(dao)的偏(pian)移(yi)速度(du)文件構建(jian)重(zhong)加(jia)權(quan)成像模型。在構建(jian)重(zhong)加(jia)權(quan)成像模型時(shi)(shi)，在已知繞(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)(bo)的偏(pian)移(yi)速度(du)的前提下(xia)(xia)，可以根(gen)據繞(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)(bo)的偏(pian)移(yi)速度(du)計(ji)算繞(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)(bo)由(you)炮(pao)點(dian)開始，經過地下(xia)(xia)成像空間(jian)中任(ren)意一個成像點(dian)，到(dao)(dao)每個檢波(bo)(bo)(bo)點(dian)位置(zhi)的走時(shi)(shi)(也即，傳播時(shi)(shi)間(jian))，進(jin)而，根(gen)據計(ji)算得到(dao)(dao)走時(shi)(shi)建(jian)立(li)目標格林函(han)數(shu)。

在(zai)計(ji)算(suan)得到目(mu)標(biao)格林函數之后(hou)，就(jiu)可(ke)以(yi)根據計(ji)算(suan)得到的目(mu)標(biao)格林函數和共偏移(yi)距繞射波數據構建重(zhong)(zhong)加(jia)權(quan)成(cheng)(cheng)像(xiang)模型。優選地，在(zai)本發明實施例(li)中，可(ke)以(yi)采用克希霍夫(Kirchhoff)成(cheng)(cheng)像(xiang)算(suan)法(fa)(fa)構建重(zhong)(zhong)加(jia)權(quan)成(cheng)(cheng)像(xiang)模型。其中，采用Kirchhoff成(cheng)(cheng)像(xiang)算(suan)法(fa)(fa)得到的重(zhong)(zhong)加(jia)權(quan)成(cheng)(cheng)像(xiang)模型為一種基(ji)于重(zhong)(zhong)加(jia)權(quan)稀(xi)疏約束的Kirchhoff高(gao)分辨率成(cheng)(cheng)像(xiang)模型。

在本發(fa)明(ming)的一個可選實施方式中，基于目標格(ge)林函數和(he)共(gong)偏移(yi)距繞射波數據構(gou)建重(zhong)加權成(cheng)像模型，具體(ti)為：

通過公式構建重加權成像模型，其中，w_i為重加權系數，G為目標格林函數的矩陣形式，r_i為地下成像空間中成像點x_i的繞射波成像結果的標量形式，d_obs為共偏移距繞射(she)波數據，i依次取1至N，N表示地下(xia)成像(xiang)空間中成像(xiang)點的數量。

在本發明實施例中，可以按照上述公式構建重加權成像模型，在上述公式中，w_i為重加權系數，其中，w_i>0；G為目標格林函數的矩陣形式；r_i為地下成像空間中成像點x_i的繞射波成像結果，r(x_i)為r_i的向量表示形式，其中，i＝1,2,…,N，N表示地下成像空間中離散樣點個數，也即成像點的數量；向量d_obs即為(wei)上述共偏移距繞(rao)射波數(shu)據。

在采用公(gong)式構建重(zhong)加權成(cheng)像(xiang)(xiang)模型(xing)之后(hou)，需要對該(gai)模型(xing)進行計算(suan)，進而，得(de)到計算(suan)結(jie)果，其中(zhong)，該(gai)計算(suan)結(jie)果用于確定繞射波的目標成(cheng)像(xiang)(xiang)結(jie)果。需要說明的是，在上述公(gong)式中(zhong)，為的約束部(bu)分。

優選(xuan)地，在本發(fa)明(ming)實施例中，預(yu)設(she)算(suan)(suan)法(fa)(fa)可(ke)以選(xuan)取為(wei)(wei)自適(shi)應同(tong)(tong)倫(lun)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(又可(ke)以稱為(wei)(wei)同(tong)(tong)倫(lun)自適(shi)應反演(yan)(yan)算(suan)(suan)法(fa)(fa))。具體地，可(ke)以通過自適(shi)應同(tong)(tong)倫(lun)算(suan)(suan)法(fa)(fa)對重加權(quan)成(cheng)像模(mo)型進(jin)(jin)(jin)(jin)行迭加運算(suan)(suan)，并將迭加之后的(de)結果作為(wei)(wei)目標成(cheng)像結果。其(qi)中，同(tong)(tong)倫(lun)自適(shi)應反演(yan)(yan)算(suan)(suan)法(fa)(fa)能(neng)夠(gou)對構造(zao)較為(wei)(wei)復(fu)雜的(de)斜狀地層模(mo)型進(jin)(jin)(jin)(jin)行反演(yan)(yan)，并且能(neng)夠(gou)以較快速度進(jin)(jin)(jin)(jin)行收斂。下面將自適(shi)應同(tong)(tong)倫(lun)算(suan)(suan)法(fa)(fa)的(de)具體計算(suan)(suan)過程進(jin)(jin)(jin)(jin)行詳細的(de)描述。

圖3是根據本(ben)發(fa)明實施例的(de)一種自適應同(tong)倫算(suan)法計算(suan)重加(jia)(jia)(jia)權成像(xiang)模型的(de)流程圖，如(ru)圖3所示，使用(yong)自適應同(tong)倫算(suan)法對重加(jia)(jia)(jia)權成像(xiang)模型進行(xing)迭(die)加(jia)(jia)(jia)運(yun)算(suan)，得(de)到迭(die)加(jia)(jia)(jia)之(zhi)后(hou)的(de)結果作為目標成像(xiang)結果，包括如(ru)下步(bu)驟S301至(zhi)步(bu)驟S307：

在執行下述步驟S301至步驟S307所描述的計算方法之前，首先，要獲取預先設置的目標參數的初始參數值，并將獲取到的初始參數值作為當前參數值執行以下步驟S301至步驟S307，直至目標參數的參數值滿足下述描述中的預設條件，其中，目標參數包括：重加權系數w_i，地下成像空間的成像點x_i的繞射波成像結果r_i，迭代終止參數τ。

在本發明實施例中，上述目標參數的初始參數值可以下述方式進行選取：r_i＝0,τ>0,i＝1,2…,N，其中，max表示求取最大數值，標量τ為迭代終止參數，τ由用戶確定，向量g_i為上(shang)述目標格林函數矩陣(zhen)G的(de)第i列(lie)。

S301，第一計算步驟，按照公式計算當前重加權系數的參數值的標量值，并計算當前更新方向矢量其中，G_Γ為由目標格林函數的矩陣G中的目標列向量組成的矩陣，目標列向量在格林函數的矩陣中的序列號與當前集合Γ中的索引號相對應，當前集合Γ中的索引號由當前反演解矢量r(x_i)中非零數值對應的序號組成，當前反演解矢量r(x_i)由r_i組成，對角陣W和對角陣的對角線元素分別由w_i和組成；

在本發明實施例中，系統在獲取到目標參數的當前參數值之后，就可以按照公式計算當前重加權系數的標量值，進而，根據該標量值的矩陣和當前重加權系數的矩陣計算當前更新方向矢量S，其中，當前更新方向矢量用于確定r_i和w_i的變化方向，也就是說，用于確定第二計算步驟中當前更新步長Δr_i的變化方向。

S302，第二計算步驟，按照公式Δr_i＝min(δ^-,1),計算當前更新步長Δr_i，其中，s_i為當前(qian)更新方(fang)向(xiang)向(xiang)量s的第i個元素；

在第一計算步驟中計算得到當前更新方向矢量之后，就可以按照公式計算當前更新步長Δr_i。

S303，第三計算步驟，按照公式r_i:＝r_i+(Δr_i)s_i和公(gong)式計算當前迭(die)代結(jie)果；

在第二計算步驟中計算得到當前更新步長Δr_i之后，就可以按照公式r_i:＝r_i+(Δr_i)s_i計算經過迭代之后的計算結果r_i；以及按照公式計算經過迭代之后的計算結果w_i。

S304，第一更新步驟，用于在判斷出Δr_i<1的情況下，在當前集合Γ中刪除i對應的元素，或者，在判斷出Δr_i≥1的(de)情況(kuang)下，在當前集(ji)合Γ中增加新(xin)索(suo)引號(hao)；

在本發明實施例中，在上述第三計算步驟中計算得到迭加之后的r_i和w_i之后，需要對集合Γ中的元素進行更新，以便進行后續的迭加。在更新集合Γ中的元素時，首先判斷Δr_i<1是否成立，其中，如果判斷出Δr_i<1成立，則移除集合Γ中i對應的元素，如果判斷出Δr_i<1不成立，則在集合Γ中增加新的元素(其中，新的元素即上述新索引號)，增加的元素選取方式為：其中Γ^c由反演解矢量r(x_i)中零數值(zhi)對應的序(xu)號組成，argmax表示(shi)求取最(zui)大值(zhi)。

S305，第二更(geng)(geng)新(xin)(xin)步驟，按(an)照公(gong)式更(geng)(geng)新(xin)(xin)當前(qian)重加權(quan)系(xi)數的參(can)數值；

在按照(zhao)上述第一(yi)更(geng)新(xin)(xin)(xin)步驟更(geng)新(xin)(xin)(xin)集合Γ中的(de)元素之后，還需(xu)要(yao)對當前重加權系(xi)數(shu)的(de)參數(shu)值進行更(geng)新(xin)(xin)(xin)，具(ju)體更(geng)新(xin)(xin)(xin)可以按照(zhao)公式

S306，判斷步驟，判斷更新之后的當前重加權系數和當前迭代終止參數是否滿足預設條件，其中，預設條件為max(w_i)≤τ成立，或者，當前迭代終止參數大于或者等于目標閾值，i＝1,2,…,N；其中，如果判斷出滿足預設條件，則執行步驟S307，輸出當前反演解矢量r(x_i)，如果判斷出不滿足預設條件，則控制當前迭代終止參數的參數值增加預設數值，并將第三計算步驟中迭代之后的r_i的參數值和第二更新(xin)步(bu)驟(zou)中更新(xin)之(zhi)后的當前重加(jia)權系數的參數值作為當前參數值，返(fan)回(hui)執行(xing)第一(yi)計算(suan)步(bu)驟(zou)。

在上述第二更新步驟更新當前重加權系數的參數值之后，判斷max(w_i)≤τ是否成立，或者，判斷當前迭代終止參數是否大于或者等于目標閾值，其中，目標閾值表示上述步驟S301至步驟S306所需要迭代的最大次數。其中，如果判斷出max(w_i)≤τ成立，或者，判斷出當前迭代終止參數大于或者等于目標閾值，那么停機，并輸出向量r(x_i)；否則，當前迭代終止參數增加預設數值(例如，增加1)，然后，將第三計算步驟中迭代之后的r_i的參數(shu)值(zhi)和第(di)二更(geng)新步(bu)驟中更(geng)新之后的當(dang)前重加權系(xi)數(shu)的參數(shu)值(zhi)作為當(dang)前參數(shu)值(zhi)，返回繼(ji)續執行第(di)一計(ji)算步(bu)驟，直至計(ji)算得(de)到(dao)結果(guo)滿足(zu)預設(she)條件。

最后，在判斷步驟輸出得到向量r(x_i)之(zhi)后，將(jiang)輸出(chu)的(de)向(xiang)量代入至上述公(gong)式中，并將(jiang)上述公(gong)式的(de)計算結果作為目標成(cheng)像結果。

圖(tu)4是根據(ju)(ju)本發(fa)明實施例的(de)(de)(de)一種初始炮(pao)集數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)處理方法(fa)的(de)(de)(de)流(liu)程圖(tu)，如圖(tu)4所示，對獲取到的(de)(de)(de)初始炮(pao)集數(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)行數(shu)(shu)據(ju)(ju)預處理，得到共偏(pian)移距繞射波數(shu)(shu)據(ju)(ju)包(bao)括如下(xia)步驟：

步驟S401，對初(chu)始(shi)炮(pao)集數據進行(xing)篩選(xuan)，得到(dao)共偏(pian)(pian)移(yi)炮(pao)集數據，其中，共偏(pian)(pian)移(yi)炮(pao)集數據具有相同的偏(pian)(pian)移(yi)距；

步驟S402，根(gen)據稀疏(shu)Radon雙曲變換方法對共偏(pian)移炮集數據進行變換，得到變換之后的Radon域；

步驟S403，切除Radon域中與(yu)反射(she)波的(de)頻(pin)譜(pu)相對應的(de)部(bu)分；

步驟(zou)S404，對切除之后的Radon域(yu)進行反稀(xi)疏Radon雙曲變換，得到(dao)共偏移距繞射波(bo)數據。

在(zai)本(ben)發明實(shi)(shi)施(shi)例中(zhong)(zhong)(zhong)，由(you)于獲(huo)(huo)取到(dao)的(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)包(bao)含(han)多種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，因此，為了(le)獲(huo)(huo)取到(dao)本(ben)發明實(shi)(shi)施(shi)例中(zhong)(zhong)(zhong)所采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)(de)繞射(she)波(bo)地(di)(di)震(zhen)(zhen)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，需要對獲(huo)(huo)取到(dao)的(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進行(xing)(xing)相(xiang)應(ying)地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)預處(chu)(chu)理(li)。首(shou)先，在(zai)觀測(ce)系統中(zhong)(zhong)(zhong)加載獲(huo)(huo)取到(dao)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)震(zhen)(zhen)初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)；然后，對初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進行(xing)(xing)去噪等處(chu)(chu)理(li)。在(zai)按(an)(an)照(zhao)上述(shu)方式進行(xing)(xing)處(chu)(chu)理(li)之后，依據(ju)(ju)(ju)處(chu)(chu)理(li)之后的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)震(zhen)(zhen)初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)文件中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)字(例如，偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)和(he)道號(hao))對地(di)(di)震(zhen)(zhen)初(chu)(chu)始(shi)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進行(xing)(xing)篩選，得(de)出共偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)地(di)(di)震(zhen)(zhen)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，即篩選得(de)到(dao)偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，其中(zhong)(zhong)(zhong)，偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)為采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)地(di)(di)面(mian)上炮(pao)(pao)點位置和(he)檢(jian)波(bo)點位置的(de)(de)(de)(de)水平距(ju)(ju)離(li)，道號(hao)為檢(jian)波(bo)器(qi)在(zai)地(di)(di)震(zhen)(zhen)炮(pao)(pao)集(ji)(ji)(ji)(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)編號(hao)；篩選操作即按(an)(an)照(zhao)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)抽取出相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)震(zhen)(zhen)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)。

在(zai)篩選得到(dao)共偏(pian)移(yi)距炮集(ji)(ji)數(shu)(shu)據之后，依據稀疏(shu)(shu)Radon雙(shuang)(shuang)(shuang)曲(qu)變換(huan)方(fang)法，共偏(pian)移(yi)距炮集(ji)(ji)數(shu)(shu)據分(fen)離(li)出只包含繞(rao)射波(bo)的(de)(de)共偏(pian)移(yi)距地(di)震數(shu)(shu)據，具體(ti)地(di)分(fen)離(li)方(fang)法包括(kuo)：由稀疏(shu)(shu)Radon雙(shuang)(shuang)(shuang)曲(qu)變換(huan)將(jiang)每個共偏(pian)移(yi)距炮集(ji)(ji)數(shu)(shu)據變換(huan)到(dao)Radon域(yu)，然后，切除(chu)Radon域(yu)中對應于反射波(bo)的(de)(de)頻譜成分(fen)，最后，對切除(chu)后的(de)(de)Radon域(yu)頻譜進行反稀疏(shu)(shu)Radon雙(shuang)(shuang)(shuang)曲(qu)變換(huan)得到(dao)分(fen)離(li)出的(de)(de)共偏(pian)移(yi)距繞(rao)射波(bo)數(shu)(shu)據。

綜上(shang)(shang)，本(ben)發(fa)明實施例提供的(de)(de)(de)繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波的(de)(de)(de)成像方法(fa)(fa)，包(bao)括：首先分(fen)(fen)(fen)選出經(jing)預處(chu)理后(hou)的(de)(de)(de)共(gong)(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距地震數(shu)(shu)據；然(ran)后(hou)，根據述分(fen)(fen)(fen)選出的(de)(de)(de)共(gong)(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距地震數(shu)(shu)據，依據稀(xi)疏Radon雙曲變換方法(fa)(fa)，分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出只包(bao)含繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波的(de)(de)(de)共(gong)(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距地震數(shu)(shu)據；接(jie)下來，依據輸入的(de)(de)(de)偏(pian)移(yi)(yi)速度文件和(he)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)出的(de)(de)(de)共(gong)(gong)偏(pian)移(yi)(yi)距繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波數(shu)(shu)據，由Kirchhoff成像方法(fa)(fa)構建一種基(ji)于重(zhong)加權(quan)(quan)(quan)(quan)稀(xi)疏約束(shu)的(de)(de)(de)高分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率成像模型(xing)；最后(hou)，由自(zi)適應(ying)(ying)同倫算法(fa)(fa)求解(jie)(jie)基(ji)于重(zhong)加權(quan)(quan)(quan)(quan)稀(xi)疏約束(shu)的(de)(de)(de)高分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率成像模型(xing)，得出繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波成像結果。本(ben)發(fa)明在(zai)深入解(jie)(jie)析(xi)常規繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)物(wu)理模型(xing)求解(jie)(jie)局限性(xing)基(ji)礎上(shang)(shang)，提出一種基(ji)于重(zhong)加權(quan)(quan)(quan)(quan)模型(xing)的(de)(de)(de)繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波自(zi)適應(ying)(ying)稀(xi)疏成像方法(fa)(fa)，該(gai)方法(fa)(fa)與常規繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波成像方法(fa)(fa)相比，該(gai)模型(xing)可自(zi)適應(ying)(ying)調(diao)整加權(quan)(quan)(quan)(quan)系數(shu)(shu)，即增(zeng)加模型(xing)求解(jie)(jie)值較(jiao)小位置的(de)(de)(de)權(quan)(quan)(quan)(quan)重(zhong)系數(shu)(shu)和(he)減少模型(xing)求解(jie)(jie)值較(jiao)大位置的(de)(de)(de)權(quan)(quan)(quan)(quan)重(zhong)系數(shu)(shu)，從而保證繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波成像迭代反演過程穩定(ding)性(xing)和(he)收斂性(xing)，達到繞(rao)(rao)(rao)射(she)(she)(she)(she)波優化反演的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進(jin)而能(neng)夠精確探測斷裂和(he)小尺度陷落柱，減少煤田開采中(zhong)的(de)(de)(de)誘發(fa)突(tu)水和(he)瓦斯泄漏等安全隱患。

本(ben)發明(ming)實施(shi)例(li)還提(ti)供了一(yi)種繞(rao)(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)成像裝置，該繞(rao)(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)成像裝置主(zhu)要用于(yu)執行(xing)本(ben)發明(ming)實施(shi)例(li)上述內容所提(ti)供的(de)(de)繞(rao)(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)成像方法，以下對(dui)本(ben)發明(ming)實施(shi)例(li)提(ti)供的(de)(de)繞(rao)(rao)射波(bo)(bo)的(de)(de)成像裝置做具(ju)體(ti)介紹。

圖(tu)5是根據本發明實施例的(de)一種繞(rao)射波(bo)的(de)成像(xiang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)示意圖(tu)，如圖(tu)5所示，該(gai)繞(rao)射波(bo)的(de)成像(xiang)裝(zhuang)置(zhi)主要包(bao)括獲取單元(yuan)51、處理(li)單元(yuan)53、構(gou)建單元(yuan)55和計(ji)算(suan)單元(yuan)57，其(qi)中：

獲取單(dan)元51，用于獲取初始炮(pao)集(ji)數據，其中(zhong)，初始炮(pao)集(ji)數據中(zhong)攜(xie)帶(dai)目標區(qu)域(yu)內(nei)的(de)(de)地質(zhi)信息(xi)(xi)，地質(zhi)信息(xi)(xi)包括(kuo)以(yi)下至(zhi)少(shao)之一：巖(yan)層(ceng)層(ceng)位結(jie)構的(de)(de)地質(zhi)信息(xi)(xi)、斷層(ceng)形態的(de)(de)地質(zhi)信息(xi)(xi)、巖(yan)溶洞穴的(de)(de)地質(zhi)信息(xi)(xi)；

在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實(shi)施例中(zhong)(zhong)(zhong)，炮集(ji)數據(ju)又可以(yi)成為地(di)震(zhen)(zhen)數據(ju)，為檢波(bo)(bo)(bo)器在(zai)(zai)檢波(bo)(bo)(bo)點檢測到(dao)的(de)地(di)震(zhen)(zhen)波(bo)(bo)(bo)數據(ju)，其中(zhong)(zhong)(zhong)，地(di)震(zhen)(zhen)波(bo)(bo)(bo)數據(ju)包(bao)括(kuo)反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)數據(ju)和(he)繞射(she)波(bo)(bo)(bo)數據(ju)，除了(le)反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)和(he)繞射(she)波(bo)(bo)(bo)之外(wai)，地(di)震(zhen)(zhen)波(bo)(bo)(bo)中(zhong)(zhong)(zhong)還包(bao)括(kuo)其他(ta)的(de)波(bo)(bo)(bo)形(xing)，但是，在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實(shi)施例中(zhong)(zhong)(zhong)，主要(yao)是對反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)和(he)繞射(she)波(bo)(bo)(bo)進行處理，進而，得到(dao)目(mu)標成像結果，因此，在(zai)(zai)本(ben)發(fa)明實(shi)施例中(zhong)(zhong)(zhong)，對除了(le)反(fan)射(she)波(bo)(bo)(bo)和(he)繞射(she)波(bo)(bo)(bo)之外(wai)的(de)其他(ta)波(bo)(bo)(bo)形(xing)不(bu)進行詳細(xi)介(jie)紹。

假設(she)，相(xiang)關技(ji)術人員在目標區域內(nei)設(she)置一(yi)個炮點，當(dang)該炮點爆炸時，將產(chan)生地(di)震波(bo)(bo)。此時，可(ke)以在目標區域內(nei)的(de)(de)地(di)面設(she)置多個檢(jian)波(bo)(bo)器，也即，設(she)置多個檢(jian)波(bo)(bo)點，然后(hou)，通過多個檢(jian)波(bo)(bo)器檢(jian)測每個檢(jian)波(bo)(bo)點的(de)(de)地(di)震波(bo)(bo)。需(xu)要(yao)說明(ming)的(de)(de)是，上述描(miao)述的(de)(de)數(shu)據(ju)又可(ke)以成為單炮數(shu)據(ju)，多個單炮數(shu)據(ju)即組成炮集(ji)數(shu)據(ju)。

處(chu)理單元53，用于對獲(huo)取到的初始炮集數(shu)據進行(xing)數(shu)據預(yu)處(chu)理，得到共偏移(yi)距(ju)(ju)繞射波(bo)數(shu)據，其中，共偏移(yi)距(ju)(ju)繞射波(bo)數(shu)據具有相同的偏移(yi)距(ju)(ju)；

在本(ben)發明(ming)實施(shi)例中(zhong)，在獲取到(dao)炮集(ji)數(shu)據(ju)(ju)之后，就需(xu)要(yao)對炮集(ji)數(shu)據(ju)(ju)進行數(shu)據(ju)(ju)預處(chu)理(li)，處(chu)理(li)之后得到(dao)共偏(pian)(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)據(ju)(ju)。在本(ben)發明(ming)實施(shi)例中(zhong)，處(chu)理(li)之后得到(dao)共偏(pian)(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)據(ju)(ju)為偏(pian)(pian)移(yi)距(ju)(ju)相(xiang)同(tong)的(de)數(shu)據(ju)(ju)，其中(zhong)，偏(pian)(pian)移(yi)距(ju)(ju)為炮點位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)和檢波(bo)(bo)點位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)的(de)水平距(ju)(ju)離。也就是(shi)說(shuo)，在共偏(pian)(pian)移(yi)距(ju)(ju)繞(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)據(ju)(ju)中(zhong)，炮點位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)和檢波(bo)(bo)點位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)距(ju)(ju)離相(xiang)等(deng)。

需要說明(ming)的(de)(de)是(shi)，初(chu)始炮(pao)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)中(zhong)包(bao)括繞(rao)射(she)(she)波(bo)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)和反射(she)(she)波(bo)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)，在對初(chu)始炮(pao)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)進(jin)行處理(li)的(de)(de)過程，包(bao)括在初(chu)始炮(pao)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)中(zhong)提取繞(rao)射(she)(she)波(bo)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)過程，具體，提取過程將在下述實施(shi)例(li)中(zhong)進(jin)行詳細的(de)(de)介(jie)紹。

構建單(dan)元55，用(yong)于(yu)基于(yu)共偏(pian)移(yi)距繞射波數(shu)據中繞射波的偏(pian)移(yi)速(su)度和(he)共偏(pian)移(yi)距繞射波數(shu)據構建重(zhong)加權成像模(mo)型(xing)；

在(zai)(zai)本(ben)發明實施例(li)中(zhong)，在(zai)(zai)步驟S104中(zhong)得(de)到共(gong)偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)繞射(she)波(bo)數(shu)據之后(hou)，可以(yi)加(jia)載偏移(yi)(yi)速(su)度文(wen)(wen)件(jian)(jian)，以(yi)獲取偏移(yi)(yi)速(su)度文(wen)(wen)件(jian)(jian)中(zhong)存儲的(de)繞射(she)波(bo)的(de)偏移(yi)(yi)速(su)度；進(jin)而，根(gen)據偏移(yi)(yi)速(su)度和共(gong)偏移(yi)(yi)距(ju)(ju)繞射(she)波(bo)數(shu)據構(gou)建重(zhong)加(jia)權成(cheng)像模型。需要說明的(de)是，在(zai)(zai)本(ben)發明實施例(li)中(zhong)，上述重(zhong)加(jia)權成(cheng)像模型優選為Kirchhoff高分辨率成(cheng)像模型，重(zhong)加(jia)權作(zuo)為Kirchhoff高分辨率成(cheng)像模型的(de)約(yue)束值。

需(xu)要說明的(de)(de)是(shi)，在(zai)本發明實施例(li)中，偏移(yi)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)文(wen)(wen)件為相(xiang)關(guan)(guan)技(ji)術(shu)人員(yuan)預(yu)先獲取(qu)到的(de)(de)文(wen)(wen)件，在(zai)該文(wen)(wen)件中包括地(di)震波(bo)(bo)(例(li)如(ru)，繞射波(bo)(bo)和反射波(bo)(bo))在(zai)地(di)下成(cheng)像空間中的(de)(de)傳播速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)。具體(ti)地(di)，相(xiang)關(guan)(guan)技(ji)術(shu)人員(yuan)可以在(zai)野外采(cai)集偏移(yi)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)相(xiang)關(guan)(guan)數(shu)(shu)據，然(ran)后(hou)(hou)(hou)，通過(guo)觀測系統加載(zai)采(cai)集的(de)(de)偏移(yi)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)相(xiang)關(guan)(guan)數(shu)(shu)據，然(ran)后(hou)(hou)(hou)，對該數(shu)(shu)據進行去噪聲處理(li)和偏移(yi)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)分析等處理(li)過(guo)程，最后(hou)(hou)(hou)，將處理(li)之后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)得到的(de)(de)數(shu)(shu)據作(zuo)為偏移(yi)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)文(wen)(wen)件。

計(ji)算(suan)單元57，用于使用預設算(suan)法對重(zhong)加權成(cheng)像(xiang)模型進行計(ji)算(suan)，并將計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)作為(wei)繞射(she)波的目(mu)標(biao)成(cheng)像(xiang)結(jie)果(guo)。

在本(ben)發明(ming)實施例(li)中，在步驟S106中構建重加(jia)權成(cheng)(cheng)像模(mo)型(xing)之后(hou)，就可以(yi)根據預設算(suan)法(fa)計算(suan)重加(jia)權成(cheng)(cheng)像模(mo)型(xing)，并將(jiang)計算(suan)之后(hou)得到的(de)結果(guo)作為繞射波的(de)成(cheng)(cheng)像結果(guo)(即，目標成(cheng)(cheng)像結果(guo))。

在(zai)本(ben)發明(ming)實施(shi)例提供(gong)的(de)(de)繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)的(de)(de)成(cheng)(cheng)像(xiang)方法中，首先獲取攜帶有地質(zhi)信息的(de)(de)初始炮集數(shu)據(ju)(ju)，然后，對獲取到(dao)的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)(ju)預處(chu)理(li)，得到(dao)共偏(pian)移距繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)據(ju)(ju)，接下來(lai)，根(gen)據(ju)(ju)處(chu)理(li)之后得到(dao)共偏(pian)移距繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)數(shu)據(ju)(ju)和(he)偏(pian)移速(su)度構(gou)建重(zhong)加權成(cheng)(cheng)像(xiang)模(mo)(mo)型(xing)，最后，采用預設算法對重(zhong)加權成(cheng)(cheng)像(xiang)模(mo)(mo)型(xing)進(jin)行(xing)計算，得到(dao)繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)的(de)(de)目標成(cheng)(cheng)像(xiang)結果(guo)。在(zai)本(ben)發明(ming)實施(shi)例中，通過重(zhong)加權成(cheng)(cheng)像(xiang)模(mo)(mo)型(xing)來(lai)確(que)定繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)成(cheng)(cheng)像(xiang)結果(guo)的(de)(de)方式，達到(dao)了精確(que)探(tan)(tan)測斷層(ceng)和(he)陷落柱(zhu)(zhu)的(de)(de)目的(de)(de)，緩解了現有技(ji)術中在(zai)采用繞(rao)(rao)(rao)射(she)波(bo)(bo)成(cheng)(cheng)像(xiang)技(ji)術確(que)定斷層(ceng)和(he)陷落柱(zhu)(zhu)區域的(de)(de)過程中，成(cheng)(cheng)像(xiang)效果(guo)較差導致確(que)定不準(zhun)確(que)的(de)(de)技(ji)術問(wen)題(ti)，從而(er)達到(dao)了提高斷層(ceng)和(he)陷落柱(zhu)(zhu)探(tan)(tan)測精度的(de)(de)技(ji)術效果(guo)。

可選地，構(gou)(gou)建單元包括：第(di)一計算(suan)子(zi)單元，用(yong)于根據繞(rao)射波(bo)的偏移速度計算(suan)目標格(ge)林(lin)函數(shu)，其中，目標格(ge)林(lin)函數(shu)表(biao)示繞(rao)射波(bo)由炮點位置(zhi)(zhi)經地下(xia)成(cheng)像空(kong)間的任(ren)意一個成(cheng)像點位置(zhi)(zhi)到(dao)檢波(bo)點位置(zhi)(zhi)的傳播時間和振幅補償因子(zi)；構(gou)(gou)建子(zi)單元，用(yong)于基于格(ge)林(lin)函數(shu)和共偏移距(ju)繞(rao)射波(bo)數(shu)據構(gou)(gou)建重加權成(cheng)像模(mo)型。

可選地，構建子單元包括：構建模塊，用于通過公式構建重加權成像模型，w_i為重加權系數，G為目標格林函數的矩陣形式，r_i為地下成像空間中成像點xi的繞射波成像結果的標量形式，d_obs為共(gong)偏移距繞射波數據，i依(yi)次取1至N，N表示(shi)地下成像(xiang)空間(jian)中成像(xiang)點的數量(liang)。

可選地，預設算(suan)(suan)法包括(kuo)(kuo)自(zi)適(shi)(shi)應同倫算(suan)(suan)法，計(ji)算(suan)(suan)單元(yuan)包括(kuo)(kuo)：第二(er)計(ji)算(suan)(suan)子單元(yuan)，用于(yu)通過使用自(zi)適(shi)(shi)應同倫算(suan)(suan)法對重加權成像(xiang)模型進行迭(die)加運算(suan)(suan)，得到迭(die)加之(zhi)后的結果作為目標成像(xiang)結果。

可選地，第二計算子單元包括：將預先設置的目標參數的初始參數值作為當前參數值，執行以下步驟，直至目標參數的參數值滿足預設條件，其中，目標參數包括：重加權系數，地下成像空間的成像點xi的繞射波成像結果，迭代終止參數；第一計算模塊，用于按照公式計算當前重加權系數的參數值的標量值，并計算當前更新方向矢量其中，G_Γ為由目標格林函數的矩陣G中的目標列向量組成的矩陣，目標列向量在格林函數的矩陣中的序列號與當前集合Γ中的索引號相對應，當前集合Γ中的索引號由反演解矢量r(x_i)中非零數值對應的序號組成，反演解矢量r(x_i)由r_i組成，對角陣W和對角陣的對角線元素分別由w_i和組成；第二計算模塊，用于按照公式Δr_i＝min(δ^-,1),計算當前更新步長Δr_i，其中，s_i為當前更新方向向量s的第i個元素；第三計算模塊，用于按照公式r_i:＝r_i+(Δr_i)s_i和公式計算當前迭代結果；第一更新模塊，用于在判斷出Δr_i<1成立的情況下，在當前集合Γ中刪除i對應的元素，或者在判斷出Δr_i<1成立的情況下，在當前集合Γ中增加新索引號；第二更新模塊，用于按照公式更新當前重加權系數的參數值；判斷模塊，用于判斷更新之后的當前重加權系數和當前迭代終止參數是否滿足預設條件，其中，預設條件為max(w_i)≤τ成立，或者，當前迭代終止參數大于或者等于目標閾值，i＝1,2,…,N；其中，如果判斷出滿足預設條件，則輸出當前反演解矢量r(x_i)，如果判斷出不滿足預設條件，則控制當前迭代終止參數的參數值增加預設數值，并將第三計算步驟中迭代之后的r_i的參(can)數(shu)(shu)值(zhi)和第(di)二更新(xin)步驟中更新(xin)之后的當前重(zhong)加權系數(shu)(shu)的參(can)數(shu)(shu)值(zhi)作為當前參(can)數(shu)(shu)值(zhi)，返(fan)回執行第(di)一計(ji)算(suan)步驟。

可(ke)選(xuan)地，處理單元包(bao)括：篩選(xuan)模(mo)塊，用(yong)于對(dui)初始炮(pao)集(ji)數(shu)(shu)據進行(xing)(xing)篩選(xuan)，得(de)到(dao)共(gong)偏(pian)(pian)移(yi)炮(pao)集(ji)數(shu)(shu)據，其中，共(gong)偏(pian)(pian)移(yi)炮(pao)集(ji)數(shu)(shu)據具有相同的(de)偏(pian)(pian)移(yi)距；第一(yi)變(bian)換模(mo)塊，用(yong)于根據稀疏(shu)(shu)Radon雙曲(qu)變(bian)換裝(zhuang)置對(dui)共(gong)偏(pian)(pian)移(yi)炮(pao)集(ji)數(shu)(shu)據進行(xing)(xing)變(bian)換，得(de)到(dao)變(bian)換之后的(de)Radon域(yu)(yu)；切除(chu)(chu)模(mo)塊，用(yong)于切除(chu)(chu)Radon域(yu)(yu)中與反(fan)射波(bo)的(de)頻(pin)譜相對(dui)應的(de)部分(fen)；第二變(bian)換模(mo)塊，用(yong)于對(dui)切除(chu)(chu)之后的(de)Radon域(yu)(yu)進行(xing)(xing)反(fan)稀疏(shu)(shu)Radon雙曲(qu)變(bian)換，得(de)到(dao)共(gong)偏(pian)(pian)移(yi)距繞射波(bo)數(shu)(shu)據。

最后(hou)應說明的是：以(yi)(yi)上各實(shi)施(shi)例(li)僅用以(yi)(yi)說明本(ben)發明的技(ji)術(shu)方案，而非對其限制；盡管參照前(qian)述各實(shi)施(shi)例(li)對本(ben)發明進(jin)(jin)行了(le)詳細(xi)的說明，本(ben)領域的普通技(ji)術(shu)人員(yuan)應當(dang)理(li)解：其依然(ran)可以(yi)(yi)對前(qian)述各實(shi)施(shi)例(li)所記載的技(ji)術(shu)方案進(jin)(jin)行修改(gai)，或(huo)者對其中部分或(huo)者全部技(ji)術(shu)特征進(jin)(jin)行等(deng)同替換；而這(zhe)些修改(gai)或(huo)者替換，并(bing)不使相應技(ji)術(shu)方案的本(ben)質脫離(li)本(ben)發明各實(shi)施(shi)例(li)技(ji)術(shu)方案的范圍。