利用共聚焦点(CFP)成像方法的地震正演

介绍了一种比较简便的获得地震炮记录的正演方法.理论的出发点在于结合惠更斯原理的波前扩散理论和Berkhout的共聚焦(CFP)成像技术的正演部分.这种正演方法不但理论成熟而且简便,还具有很强的可操作性.对CFP的反演将在别的文章中作专门的介绍,在此主要是通过对CFP理论的研究,来获得CFP反演研究所需的正演炮记录.     

粘弹性介质地震波聚焦成像技术

在复杂地质条件和深层油气资源的勘探中，基于声波方程的常规地震勘探技术的局限性日益突出。作者在以大地介质为粘弹性介质的前提假设下，推导出基于三阶波动方程的波场外推公式，分析了上行波随传播距离的增加而逐步丢失其高频成分的原因。并以小波分析为工具，提出了粘弹性介质地震波聚焦成像技术。这种方法不同于Bleistein的线性化方法，是通过1个虚拟的中间波场用多尺度方法去重建真实的地下波场，进而成像。同时，利用小波分析的时频局部性特征和优良的去噪功能，提高了成像的质量。通过用常规的处理技术和聚焦成像技术对塔里木盆地实际地震资料进行对比实验，结果表明采用新方法取得了较理想的成像效果，能够较妇地解决沙漠、戈壁等厚低速层覆盖下的地震勘探高品质成像问题。     

叠前时间偏移的广义屏方法

针对常规波动方程叠前时间偏移成像不能考虑速度的横向变化,尤其是强横向变化的不足,通过借助波动方程叠前深度偏移成像的概念,提出了一种能够考虑时间域速度横向变化的波动方程叠前时间偏移成像方法.导出了沿时间方向递推传播的时间域单程波广义屏波场传播算子,建立了用时间域单程波广义屏波场传播算子对共炮道集地震数据中的震源波场和观测波场分别进行时间正向外推和时间反向外推的广义屏叠前时间偏移成像算法.通过在国际标准的二维Marmousi模型和实际三维VSP（vertical seismic profile）地震数据的偏移成像试验,验证了该方法的正确性和对速度强横向变化的适应性.     

聚焦探头水浸检测下的频域合成孔径聚焦技术

为了满足自动化在线定量超声无损检测(UNDT)的应用需求,解决传统相移频域合成孔径聚焦技术(SAFT)以平面探头为基础而难以适用于聚焦探头所存在的问题,开展应用于聚焦探头水浸检测的频域SAFT成像技术研究.在分析传统相移频域SAFT成像原理及建立其与时域SAFT方法等效关系的基础上,通过分析聚焦探头在焦平面前后的声程与平面探头的异同,利用上述等效关系将2种探头波达时间的差异转换为频域上的相位补偿,推导聚焦探头水浸检测信号的相移逐层递推公式,发展出一种适用于聚焦探头水浸检测的频域SAFT成像技术.仿真与实验研究表明,采用该技术解决了传统相移方法直接应用于聚焦探头水浸检测所存在的过矫正问题,在聚焦探头水浸检测中应用,具有高横向分辨率和高实时性的成像能力.     

合成孔径聚焦成像方法研究

简要介绍了一种无损检测成像方法－合成孔径聚焦成像，重点介绍了其原理，方法以及建立于这一原理上的实验系统，综合分析了实验结果，以及将合成孔径成像方法适用于Ｐ型扫描探伤对成像质量的改进。     

基于保幅延拓算子的共成像点道集敏感性分析

波动方程叠前深度偏移是解决复杂构造成像问题的有效手段.偏移速度分析和AVA/AVO分析都需要在共成像点道集完成,而共成像点道集对偏移速度的敏感性又直接决定了偏移速度分析的可行性,也影响到偏移速度迭代收敛的次数.利用双平方根保幅偏移算子,在波场延拓过程中抽取共成像点道集,保持了振幅的能量特征,有利于AVA/AVO分析.偏移距域和射线参数域共成像点道集对偏移速度较敏感,能够满足偏移速度分析的需要,两者联合应用有利于提高偏移速度分析的精度.     

基于时间反转算子分解算法的板中导波小缺陷成像

为进一步提高板中微小缺陷检测成像能力,将基于时间反转算子分解算法引入基于导波的板中缺陷检测成像研究中.该算法能将波的能量重新聚焦在多个极小的散射体上,每个散射体都对应一个显著的特征值,因此,通过对时间反转算子的奇异值分解获得特征向量,并通过将得到的时间反转信号反向传播来单独地对各个散射体进行成像,且提供各个散射体的相关信息.数值模拟结果表明该算法能实现缺陷定位,且小缺陷的成像分辨率明显优于传统时间反转成像方法,有望进一步用于复合板中的小缺陷检测成像研究.     

基于合成孔径聚焦技术的煤岩超声成像检测研究

为了提高超声波换能器检测煤岩界面的成像效果,分析煤岩声阻抗差异和超声波指向性的特征,提出了超声波合成孔径聚焦的煤岩成像检测.基于非均质散射场理论,建立煤岩声场模型,开展了煤岩模型的超声波合成孔径聚焦成像检测的数值模拟,获得了不同类型煤质模型的成像图像.采用超声波合成孔径聚焦成像检测方法,完成了0.4和0.5m煤厚的模拟样成像检测实验与理论研究.仿真与实验结果表明,基于非均质散射场理论的煤岩合成孔径聚焦超声波成像检测建模与数值模拟是正确的,合成孔径聚焦技术有效地提高了超声波成像检测图像的分辨率.     

用于脑功能研究的生物光子学技术研究进展

脑成像技术是生物医学工程学研究的热点。现有传统脑成像手段，如X射线成像(X-ray)、磁共振成像(MRI)等已发展成熟，广泛应用于科学研究和临床诊疗。然而这些成像技术大多具有侵入性、设备体积庞大、成像成本高昂等局限性，且难以适用于特殊人群，如新生儿。该文介绍了几种可用于脑成像的微观光学分子成像模态，这些方法大多无创、成本较低且性能优异，具有广阔的发展前景。在给出了它们的成像原理、系统组成以及关键技术后，总结了已有的研究成果和现阶段研究进展。最后，通过列举和比较这几种成像模态的优缺点讨论了脑成像技术未来的发展方向。     

激光干涉成像两相流粒径空间分布测量

为了实现两相流粒径空间分布的测量，研究了激光干涉成像测量技术．激光干涉成像测量技术利用片状脉冲激光束照射粒子场，用数码相机拍摄粒子的散射光干涉图像，并从粒子干涉图像中获取粒子空间位置和粒径分布信息．利用激光粒度仪验证激光干涉成像测量技术的粒径测量精度．实验证明，该技术有较高的测量精度．对水喷雾场的不同片状区域进行测量，从而获得两相流的空间粒径分布．结果显示，所测喷雾场平均粒径由中心区域向边缘区域逐渐变小，大粒子基本集中在中心区域，小粒子基本集中在边缘区域．该方法为研究两相流流场特性提供了一种有效的测量手段．     

弹载SAR下降段成像算法研究

弹载SAR下降段成像中,弹体较大的下降速度和加速度将导致SAR回波信号的多普勒调频率沿方位向变化,影响方位聚焦.针对该问题,提出了一种利用方位非线性变标(NLCS)的弹载SAR下降段成像算法.该算法在距离徙动校正和距离压缩处理之后,通过引入方位非线性变标操作,补偿变化的多普勒调频率,并校正图像方位畸变,从而改善了方位聚焦深度和聚焦质量.数据仿真结果验证了算法的有效性.     

一种自动叠前偏移速度分析方法的实现和处理

速度分析在叠前偏移处理中非常重要,偏移速度的准确与否直接影响资料成像的精度;自动偏移速度分析软件基于初始偏移速度,对经过前期处理的CRP道集按初始偏移速度的一定百分比进行偏移扫描叠加,得到对应百分比速度的CRP道集和偏移剖面,结合偏移速度扫描自动拾取技术,自动拾取的计算是以成像道集、速度场和层位数据为信息源,以一定的CRP间隔进行,它在层位缺失（局部缺失或不连续）的情况下也可以计算。自动偏移速度分析软件采用Qt开发交互界面,输入成像剖面、速度和层位数据,以速度分析自动拾取为主,可进行交互修改。     

基于图像处理的自动聚焦系统的研究

介绍了基于图像处理的自动聚焦系统。该系统采用基于图像空域分析的聚焦方式,以及基于绿色分量的聚焦评价函数,通过对比分析得到了一系列聚焦评价函数的评价指标,选择Roberts梯度和算子作为系统的初次聚焦测度,以较大步距搜索至极点附近;选择Tenengrad函数进行小范围精调焦,利用五点数据进行曲线拟合得出正确聚焦位置。应用结果表明,该系统的自动聚焦准确性和速度有较大提高。     

非均匀空间采样下的表层穿透雷达逆时偏移成像算法

提出了一种冲激脉冲表层穿透雷达(ImpSPR:Impulse Surface Penetrating Radar)非均匀空间采样下的逆时偏移(NUSS-RTM:Non uniform Spatial Sampling Reverse Time Migration)成像算法。ImpSPR对表层下区域进行探测时,当空间采样非均匀分布时,基于快速傅里叶变换的距离偏移(RM:Range Migra-tion)成像算法和衍射层析成像算法不再是一种有效的方法。需要进行坐标轴拉伸变换或采用非均匀傅里叶变换进行成像处理,算法流程复杂。本文以波动方程RTM处理为基础,运用泰勒级数展开得到了波场关于空间维方向导数的二阶精度差分格式,导出了NUSS-RTM成像算法并给出了具体的差分网格实现形式。通过对ImpSPR实测数据的处理,结果表明NUSS-RTM成像算法可有效地应用于ImpSPR非均匀采样或均匀采样下的高分辨成像。     

干扰环境下窄带信号时反算子分解聚焦性能分析

近几年来,无论是理论分析还是海上试验,都验证了时反算子分解可实现有选择性的聚焦和目标检测.然而,这些分析和试验都是建立在信噪(混)比很高的前提下的,因此,需要对时反算子分解在于扰环境下的使用进行评估.利用传播模型和混响模型产生回波和混响,研究目标处的聚焦.结果显示,在噪声限制条件下,随着信噪比的降低,聚焦点处的能量逐渐降低;在混响限制条件下,如果选择的特征向量合适,即使在信混比较低的情况下,聚焦性能下降也是比较小的,这点为时反算子分解在低信混比情况下的应用提供了保障.     

地震资料成像和构造成图中速度的分析与应用

叠前深度偏移和叠后变速构造成图是解决速度横向变化剧烈区成像和成图的两种重要方法。基于这两种方法中速度求取的基本原理,结合江汉探区的应用实例,提出叠前深度偏移可以较好地解决复杂地表和深层地质构造条件下地震成像问题;叠后变速构造成图可以较好地校正速度横向变化造成的构造畸变,并可能识别隐蔽性油气圈闭。这些方法将为深化江汉油区油气勘探和开发提供有力的技术支持。     

探地雷达横向等效变波速SAR成像算法研究

探地雷达应用中,由于土壤介质的影响,不同位置目标回波延时常常存在波动,传统的恒定波速成像算法不能修正这种波动,难以使成像性能达到最优。该文提出一种根据目标回波的曲线特征,快速估计横向等效波速,采用变波速F-K偏移进行合成孔径精确成像的新方法。实测数据处理结果显示该方法性能优于恒定波速成像。     

深水多波束测深侧扫声纳显控系统研究

针对深水多波束测深侧扫声呐多源探测数据的实时可视化表达处理效率较低的问题,提出实时测深数据快速条带式动态网格化方法和动态不规则金字塔构建方法、实时侧扫数据条带式增量更新方法和基于极坐标的实时水体数据重采样方法,实现了全球框架下动态海底探测地形的实时三维渲染和快速侧扫图像及水体图像绘制.同时采用基于状态保护与转移机制的声纳设备控制方法,通过异步通信方式实现了安全友好的交互式操作过程. 实验结果表明：该系统满足深水多波束测深侧扫声纳设备的显控需求,能够保障声纳设备作业安全、增强现场作业能力及数据发掘能力.     

三维连片叠前深度偏移技术在大港某油气田勘探中的应用

大港千米桥潜山目的层埋藏深,速度横向变化大,地下地质情况复杂。叠后、叠前时间偏移地震资料不能满足地质需求。为此,采用了提高潜山成像精度的最有效手段,三维连片叠前深度偏移处理技术对该区进行重新处理。文中介绍了叠前道集精细处理、建立初始深度—速度模型、模型的优化、偏移与校正等技术与实现过程。新处理的叠前深度偏移地震资料与旧资料对比,不仅成像精度高,而且得到的波动信息更加丰富。应用新资料重新评价千米桥潜山气藏,取得了一些新认识和显著的地质效果。     

D-IMAGING OF VELOCITY FOR ACOUSTIC WAVES WITH MUL TI-SCALE OPERATOR

１Ｄ－ＩＭＡＧＩＮＧＯＦＶＥＬＯＣＩＴＹＦＯＲＡＣＯＵＳＴＩＣＷＡＶＥＳＷＩＴＨ　ＭＵＬＴＩ－ＳＣＡＬＥＯＰＥＲＡＴＯＲＳｏｎｇＳｈｏｕｇｅｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ...