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ct軟組織窗解析度和信噪比

發布時間:2021-02-26 07:59:16

1、國際標準的電視信噪比和分辯率是多少?

噪比指音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出噪音強度之間的比率,通常以S/N表示,單回位為分貝(dB)。信噪比答在國家標准GB8898-2001中沒有具體要求,各企業針對各自情況定義企業標准。對於MP3音樂播放器來說,MP3音樂播放器信噪比高於60dB以上時可以滿足人耳對於音樂欣賞的要求。
普通電視的解析度好象是352*288的,液晶則各有各的的分辯率,按照高清國家標准,平板電視分辯率必須達到1280*720像素才算是高清電視。

2、如何將ct的軟組織窗在電腦上調成骨窗

你好~MRI主要顯示的軟組織的結構,對骨組織的病變分辨不如CT,在CT成像技術中,窗技術一種特殊的顯示技術。窗技術包括窗寬和窗位,窗寬是CT圖象上顯示的CT值范圍,在此CT值范圍內的組織和病變均以不同的模擬灰度顯示,CT值高於或低於此范圍的組織或病變均不存在灰度差別。窗寬主要影象圖象對比度,窗寬大圖象層次多,但組織對比減小,細節顯示差。窗位是窗的中心位置,同樣的窗寬,由於窗位不同,其所包括CT值范圍的CT值也不同。窗位主要影響圖象的亮度,窗位越高,圖象越黑,反之,圖象變白。欲觀察某一組織結構及其病變,應以該組織的CT值為窗位。所以簡而言之骨窗就是以選取骨組織CT值為窗位的適合窗寬所設計的顯像序列從而對骨組織的病變顯示更為清楚。

3、地震勘探中解析度和信噪比有什麼關系

研究表明copy,最佳解析度取決於信噪比譜,也就是說,提高解析度的關鍵是改善信噪比譜。影響解析度和信噪比的因素有大地濾波,檢波器阻尼,動校正和水平疊加,反褶積等。
大地濾波相當於一個低通濾波,震源產生的雜訊與同一時刻到達檢波器的信號相比,信噪比譜有隨頻率增高而增高的趨勢,環境雜訊與記錄上相同時間出現的信號相比,信噪比譜也可能向高頻方向減小。
因此克服環境雜訊特別是消除檢波器附近的環境雜訊至為重要。吸收介質中的波散作用需要進行補償。
風化層不僅影響信號的振幅,而且所造成的相延遲還與風化層厚度和頻率呈一種非線性關系。不同阻尼條件下,檢波器的沖激響應不同,阻尼越大,沖激響應越尖銳,這種情況對低頻成分有衰減作用。在低頻雜訊嚴重情況下,用較大阻尼可充分利用儀器的動態范圍。
適當控制排列長度及選擇切除參數,可避免動校正拉伸所造成的高頻信噪比降低。常規反褶積在使子波尖銳化的同時,還使反射系序列白化,實際上反射系數序列與白色序列有較大的差別,因此在動校正之前採用多道平均求反褶積運算元,有助於改善反褶積的結果。

4、ct的時間解析度與什麼因素有?詳解

CT與MRI是兩種截然不同的檢查方法。MRI是MagneticResnaneIamge的簡稱,中文為磁共振成像。MRI是把人體放置在一個強大的磁場中,通過射頻脈沖激發人體內氫質子,發生核磁共振,然後接受質子發出的核磁共振信號,經過梯度場三個方向的定位,再經過計算機的運算,構成各方位的圖像。CT由於X線球管和探測器是環繞人體某一部位旋轉,所以只能做人體橫斷面的掃描成像,而MRI可做橫斷、矢狀、冠狀和任意切面的成像。MRI由不同的掃描序列可形成各種圖像,如T1加權像、T2加權像、質子密度像等,還有水成像、水抑製成像、抑制、彌散成像、波譜成像、功能成像等,CT只能辨別有密度差的組織,對軟組織分辨力不高而MRI對軟組織有較好的分辨力,如肌肉、、軟骨、筋膜等信號不同。所以CT與MRI是截然不同的檢查方法。MR提供的信息量不但大於醫學影像學中的其他許多成像術,而且不同於已有的成像術,因此,它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像,不會產生CT檢測中的偽影;不需造影劑;無電離輻射,對機體沒有不良影響。MR對檢測腦內血腫、腦外血腫、腦腫瘤、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞症和脊髓積水等顱腦常見疾病非常有效,同時對腰椎椎間盤後突、原發性肝癌等疾病的診斷也很有效。MR也存在不足之處。它的空間解析度不及CT,帶有心臟起搏器的患者或有某些金屬異物的部位不能作MR的檢查,另外價格比較昂貴。

5、不同信噪比的頻率成分對解析度貢獻的關系

信噪比,即SNR(Signal to Noise Ratio)又稱為訊噪比,狹義來講是指放大器的輸出信號的電壓與同時輸出的雜訊電壓的比,常常用分貝數表示。設備的信噪比越高表明它產生的雜音越少。一般來說,信噪比越大,說明混在信號里的雜訊越小,聲音回放的音質量越高,否則相反。信噪比一般不應該低於 70dB,高保真音箱的信噪比應達到110dB以上。

研究表明,最佳解析度取決於信噪比譜,也就是說,提高解析度的關鍵是改善信噪比譜。影響解析度和信噪比的因素有大地濾波,檢波器阻尼,動校正和水平疊加,反褶積等。大地濾波相當於一個低通濾波,震源產生的雜訊與同一時刻到達檢波器的信號相比,信噪比譜有隨頻率增高而增高的趨勢,環境雜訊與記錄上相同時間出現的信號相比,信噪比譜也可能向高頻方向減小。因此克服環境雜訊特別是消除檢波器附近的環境雜訊至為重要。
吸收介質中的波散作用需要進行補償。風化層不僅影響信號的振幅,而且所造成的相延遲還與風化層厚度和頻率呈一種非線性關系。
不同阻尼條件下,檢波器的沖激響應不同,阻尼越大,沖激響應越尖銳,這種情況對低頻成分有衰減作用。在低頻雜訊嚴重情況下,用較大阻尼可充分利用儀器的動態范圍。適當控制排列長度及選擇切除參數,可避免動校正拉伸所造成的高頻信噪比降低。
常規反褶積在使子波尖銳化的同時,還使反射系序列白化,實際上反射系數序列與白色序列有較大的差別,因此在動校正之前採用多道平均求反褶積運算元,有助於改善反褶積的結果。

6、地震勘探中解析度和信噪比有什麼關系

研究表明,最佳解析度取決於信噪比譜,也就是說,提高解析度的關鍵是改善信噪比譜回。影響解析度和信答噪比的因素有大地濾波,檢波器阻尼,動校正和水平疊加,反褶積等。大地濾波相當於一個低通濾波,震源產生的雜訊與同一時刻到達檢波器的信號相比,信噪比譜有隨頻率增高而增高的趨勢,環境雜訊與記錄上相同時間出現的信號相比,信噪比譜也可能向高頻方向減小。因此克服環境雜訊特別是消除檢波器附近的環境雜訊至為重要。吸收介質中的波散作用需要進行補償。風化層不僅影響信號的振幅,而且所造成的相延遲還與風化層厚度和頻率呈一種非線性關系。不同阻尼條件下,檢波器的沖激響應不同,阻尼越大,沖激響應越尖銳,這種情況對低頻成分有衰減作用。在低頻雜訊嚴重情況下,用較大阻尼可充分利用儀器的動態范圍。適當控制排列長度及選擇切除參數,可避免動校正拉伸所造成的高頻信噪比降低。常規反褶積在使子波尖銳化的同時,還使反射系序列白化,實際上反射系數序列與白色序列有較大的差別,因此在動校正之前採用多道平均求反褶積運算元,有助於改善反褶積的結果。

7、振幅處理及提高信噪比、解析度的處理方法

在地震資料處理中,高度保持地震波的真振幅特徵,盡量提高地震記錄的信噪比和解析度,即稱為「三高」處理,這一直是地震資料處理人員追求的目標。因為「三高」處理的質量直接影響到岩性參數提取以及地震勘探的精度和效果。

10.3.1 真振幅恢復

保持地震波的真振幅特徵(簡稱保幅處理),從廣義講應包含兩大方面內容:即真振幅恢復(或稱振幅補償)和其他各項處理中的振幅保持問題。本節主要討論真振幅恢復的方法,而對其他各項處理中凡要影響到振幅特徵的處理方法,則要採取相應的措施,盡可能的使振幅的相對關系保持不變。

地震記錄經增益恢復處理後,其振幅特徵已與地表檢波器所接收到的地震波振幅特徵一致。這種振幅仍不稱為真振幅,我們所謂的真振幅是指由地層波阻差而產生的反射波振幅,即能反映地層岩性變化的振幅。在地表所接收到的振幅除有地層波阻抗的變化因素外,還有球面擴散因素以及非彈性衰減的因素,因此需要消除球面擴散和非彈性衰減的影響,恢復地震波的真振幅特徵。

球面擴散是當波離開震源傳播時由於波前擴展造成的振幅衰減。這樣的振幅衰減(A)與傳播距離r成反比

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其中v是界面上覆介質的平均速度;t是反射的記錄時間。對球面擴散作校正需要用時變函數vt乘以數據。

非彈性衰減是彈性波能量在岩石中傳播時,由於內摩擦而耗散為熱被地層吸收的結果。原理部分已說明這種衰減是頻率和傳播距離的指數形式的函數

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其中α為非彈性衰減系數(吸收系數)

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所以,用函數eαvt乘以數據就可校正非彈性衰減。至此,真振幅恢復處理完成。

系數α可從增益恢復及球面擴散校正後的振幅-時間函數來測定。為了得到α的較好統計估計,要用一組地震道測定能量來求得衰減曲線。

還有另一種真振幅恢復的方法,這時不需要速度信息。在增益恢復之後,假設振幅衰減是指數函數。因此,按照最小平方法,用指數函數擬合增益校正後的記錄,就得到真振幅校正函數(即包括球面擴散和非彈性衰減校正兩者)。

前述已知,波前發散因子K為

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式中r和t分別為波的傳播距離和傳播時間,C和a為與地層速度有關的常數。

吸收衰減因子是

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式中α是吸收系數;b是待定的常數。波前發散和吸收衰減總的影響是

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求取a和b的方法如下。

從地震記錄上讀取反射波的振幅極值(波峰或波谷),以(10.3-5)為回歸方程,得

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式中:ut=lnAi-lnti;Ai,ti為振幅極值及其對應的時間;N為振幅極值的點數。校正函數是a-1tebt。

為了獲得有代表性的真振幅恢復參數,所選的地震道應是沒有多次波及有較高的信噪比。對地質條件穩定地區,一組參數就可代表全區。在工區內地質條件有較大變化時,這些參數要重新計算。

10.3.2 提高信噪比的數字濾波處理

在地震勘探中,用於解決地質任務的地震波稱為有效波,而其他波統稱為干擾波。壓制干擾,提高信噪比是一項貫穿地震勘探全過程的任務。除在野外數據採集中採取相應措施壓制干擾外,在地震資料數字處理中數字濾波也是一項非常重要的提高信噪比的措施。

數字濾波方法是利用有效波和干擾之間頻率和視速度方面的差異來壓制干擾的,分別稱為頻率濾波和視速度濾波。又因頻率濾波只需對單道數據進行運算,故稱為一維頻率濾波。實現視速度濾波需同時處理多道數據,故稱為二維視速度濾波。本節主要介紹這兩種濾波方法。

10.3.2.1 一維頻率濾波

所謂一維數字濾波是指用計算機實現對單變數信號的濾波,該單變數可以是時間或頻率,也可以是空間或波數。以時間或頻率為例討論一維數字濾波,其他原理相同。

(1)一維數字濾波原理

設地震記錄x(t)是由有效波s(t)和干擾波n(t)組成,即

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其頻譜為

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式中:X(f)為 x(t)的頻譜;S(f)、N(f)分別為 s(t)、n(t)的頻譜。如果 X(f)的振幅譜|X(f)|可用圖10-6表示。說明有效波的振幅譜|S(f)|處在低頻段,而干擾波的振幅譜處於高頻段。

圖10-6 有效波和干擾波頻譜分布示意圖

若設計一頻率域函數 H(f)的振幅譜為|H(f)|,

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其圖形為圖10-7(a)所示。

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在時間域有(利用傅里葉變換的褶積定理)

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稱 H(f)為一維濾波器頻率響應,(10.3-9)式為頻率域濾波方程,h(t)為 H(f)的時間域函數,稱為一維濾波器濾波因子(圖10-7(b))。(10.3-11)為時間域濾波方程,y(t)和 Y(f)分別為濾波後僅存在有效波的地震記錄及頻譜,φx(f)、φy(f)、φh(f)分別為濾波前、濾波後地震記錄及濾波器的相位譜,以上濾波主要是利用了有效波和干擾波的頻率差異消除干擾波,故也稱為頻率濾波。

圖10-7 濾波頻率響應及濾波因子

以上所述的濾波器稱為理想低通濾波,根據有效波和干擾波的頻段分布不同,還可將濾波器分為理想帶通濾波器、理想高通濾波器等。所謂理想是指濾波器的頻率響應是一個矩形門,門內的有效波無畸變地通過,稱為通頻帶,而門外的干擾波全部消除。在數字濾波中這一點實際是做不到的。因為數字濾波時所能處理的濾波因子只能是有限長,而由間斷函數組成的理想濾波器的濾波因子是無限長的。實際應用中只能截斷為有限長,截斷後就會出現截斷效應,即截斷後的濾波因子所對應的頻率響應不再是一個理想的矩形門,而是一條接近矩形門,但有振幅波動的曲線,這種現象稱為吉普斯現象。

由於頻率響應曲線在通頻帶內是波動的曲線,濾波後有效波必定會發生畸變。另外,在通頻帶外也是波動的曲線,必定不能有效地壓制干擾。為了避免吉普斯現象,可採用若干方法,其中之一是鑲邊法。

10.3.2.2 二維視速度濾波

(1)二維視速度濾波的提出

在地震勘探中,有時有效波和干擾波的頻譜成分十分接近甚至重合,這時無法利用頻率濾波壓制干擾,需要利用有效波和干擾波在其他方面的差異來進行濾波。如果有效波和干擾波在視速度分布方面有差異,則可進行視速度濾波。這種濾波要同時對若幹道進行計算才能得到輸出,因此是一種二維濾波。

地表接收的地震波動實際上是時間和空間的二維函數g(t,x),即是振動圖和波剖面的組合,二者之間通過

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發生內在聯系。式中k為空間波數,表示單位長度上波長的個數,f為頻率,描述單位時間內振動次數,v為波速。

實際地震勘探總是沿地面測線進行觀測,上述波數和速度應以波數分量kx和視速度v*代入。則有

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既然地震波動是空間變數x和時間變數t的二維函數,且空間和時間存在著密切關系,無論單獨進行哪一維濾波都會引起另一維特性的變化(例如單獨進行頻率濾波會改變波剖面形狀,單獨進行波數濾波會影響振動圖形,產生頻率畸變),產生不良效果。那麼只有根據二者的內在聯系組成時間空間域(或頻率波數域)濾波,才能達到壓制干擾,突出有效波的目的。因此,應該進行二維濾波。

(2)二維視速度濾波的原理

二維濾波原理是建立在二維傅里葉變換基礎上的。沿地面直測線觀測到的地震波動g(t,x)是一個隨時間和空間變化的波,通過二維正、反傅里葉變換得到其頻率波數譜G(ω,kx)和時空函數。

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上式說明,g(t,x)是由無數個角頻率為ω=2πf、波數為kx的平面簡諧波所組成,它們沿測線以視速度v*傳播。

如果有效波和干擾波的平面簡諧波成分有差異,有效波的平面諧波成分以與干擾波的平面諧波成分不同的視速度傳播如圖10-8,則可用二維視速度濾波將它們分開,達到壓制干擾,提高信噪比的目的。

(3)二維濾波的計算

圖10-8 有效波和干擾波以不同成分平面簡諧波的傳播

二維線性濾波器的性質由其空間-時間特性h(t,x)或頻率-波數特性H(ω,kx)所確定。同一維濾波一樣,在時-空域中,二維濾波由輸入信號g(t,x)與濾波

運算元h(t,x)的二維褶積運算實現,在頻率-波數域中,由輸入信號的譜G(ω,kx)與濾波器的頻率波數特性H(ω,kx)相乘來完成。

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由於地震觀測的離散性和排列長度的有限性,必須用有限個(N個)記錄道的求和來代替對空間坐標的積分。

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式中,n為原始道號;m為結果道號。

由(10.3-15)式可見,二維褶積可歸結為對一維褶積的結果再求和。故測線上任一點處二維濾波的結果可由N個地震道的一維濾波結果相加得到。這時每一道用各自的濾波器處理,其時間特性hm-n(t)取決於該道與輸出道之間的距離。沿測線依次計算,可以得到全測線上的二維濾波結果(圖10-9)。

與理想一維濾波一樣,理想二維濾波也要求在通放帶內頻率-波數響應的振幅譜為1,在通放帶外為0,相位譜亦為0,即零相位濾波。因此,二維理想濾波器的頻率-波數響應是正實對稱函數(二維對稱,即對兩個參量均對稱),空間時間因子必為實對稱函數。二維濾波同樣存在偽門現象和吉普斯現象,也可採用鑲邊法和乘因子法解決。因是二維函數,情況復雜得多,通常只採用減小采樣間隔(包括時間采樣間隔Δt 和頻率采樣間隔Δf)和增大計算點數(包括時、空二方向上的點數 M 和N)的方法。

圖10-9 二維濾波計算示意圖(N=5)

(4)扇形濾波

最常用的二維濾波是扇形濾波。它能濾去低視速度和高頻的干擾。其頻率波數響應為

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圖10-10 扇形濾波器的頻率波數響應

通放帶在f-kx平面上構成由坐標原點出發,以f軸和kx軸為對稱的扇形區域(圖10-10)。因此這種濾波器稱為扇形濾波器。

利用傅里葉反變換可求出其因子為

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當在計算機上實現運算時,需要離散化。對時間采樣:t=nΔ,n=0,±1,±2,……,Δ為時間采樣間隔,Δ=1/2fc。空間采樣間隔即輸入道的道間距Δx。

由標准扇形濾波器可以組構出既壓制高視速度干擾,又壓制低視速度干擾的切餅式濾波器,進而還可組構出同時壓制高、低頻干擾的帶通扇形濾波器和帶通切餅式濾波器。

在疊加前應用扇形濾波,壓制的目標可以是面波、散射波、折射波或電纜振動產生的波。至於在疊加後的應用,則可壓制從傾斜界面上產生的多次反射或側面波。

10.3.3 提高縱向解析度的反濾波處理

由地震波的傳播理論可知,在介質中地震波是以地震子波的形式在地下傳播。地面接收到的反射波地震記錄是地層反射系數與地震子波的褶積。因此,地層相當一個濾波器,使反射系數序列變成了由子波組成的地震記錄,降低了地震勘探的縱向解析度。反濾波的目的就是要設計一個反濾波器,再對地震記錄濾波,消除地層濾波的作用,提高地震記錄的縱向解析度。

由前所述,地震記錄是地層反射系數序列r(t)與地震子波b(t)的褶積,即

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由於子波的問題,使高解析度的反射系數脈沖序列變成了低分辨的地震記錄,b(t)就相當地層濾波因子。為提高解析度,可設計一個反濾波器,設反濾波因子為a(t),並要求a(t)與b(t)滿足以下關系

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用a(t)對地震記錄x(t)反濾波

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其結果為反射系數序列。以上即為反濾波的基本原理。

反濾波在具體實現時,核心是確定反濾波因子a(t)。由於地震子波的不確定性以及地震記錄中噪音干擾的存在,實際中要確定精確的a(t)是非常困難的,甚至是不可能的。為此在不同的近似假設條件下,相繼研究了很多種確定反濾波因子a(t)的方法,這些方法基本可以分為兩大類:一類是先求取地震子波b(t),再根據b(t)求a(t);另一大類是直接從地震記錄中求a(t)。每一類中又有很多不同的方法(就僅反濾波方法之多,說明了反濾波處理的難度)。下面就反濾波方法中具有代表性的幾種反濾波進行討論。

10.3.3.1 地層反濾波

地層反濾波屬於先求子波b(t),再求a(t)的方法。該方法要求有測井資料以及較好的井旁地震記錄道。首先由聲波測井資料轉換與井旁地震記錄道x(t)相匹配的地層反射系數序列r(t),對r(t)及x(t)求其頻譜可得頻率域方程為

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即有

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式中B(ω)為子波b(t)的譜,再由子波與反濾波因子的關系有

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經反傅里葉變換得 a(t)。式中 A(ω)為反濾波因子的頻譜。寫成 z 變換,為 A(z)=,可見A(z)是一個有理分式,要使A(z)具有穩定性,分母多項式B(z)的根必須在單位圓外,即要求子波b(t)為最小相位。

利用測井和井旁地震道求取子波及反濾波因子,即可用該反濾波因子對測線的其他道進行反濾波。

10.3.3.2 最小平方反濾波

最小平方反濾波是最小平方濾波(或稱維納濾波、最佳濾波)在反濾波領域中的應用。

最小平方反濾波的基本思想在於設計一個濾波運算元,用它把已知的輸入信號轉換為與給定的期望輸出信號在最小平方誤差的意義下是最佳接近的輸出。

設輸入信號為x(t),它與待求的濾波因子h(t)相褶積得到實際輸出y(t),即y(t)=x(t)*h(t)。由於種種原因,實際輸出y(t)不可能與預先給定的期望出(t)完全一樣,只能要求二者最佳地接近。判斷是否最佳接近的標准很多,最小平方誤差准則是其中之一,即當二者的誤差平方和為最小時,則意味著二者為最佳地接近。在這個意義下求出濾波因子h(t)所進行的濾波即為最小平方濾波。

若待求的濾波因子是反濾波因子a(t),對輸入子波b(t)反濾波後的期望輸出為d(t),實際輸出為y(t),按最小平方原理,使二者的誤差平方和為最小時求得的反濾波因子稱為最小平方反濾波因子。用它對地震記錄x(t)進行的反濾波為最小平方反濾波。

設輸入離散信號為地震子波b(n)={b(0),b(1),…,b(m)},待求的反濾波因子a(n)={a(m0),a(m0+1),a(m0+2),……,a(m0+m)},m0為a(t)的起始時間,(m+1)為a(t)的延續長度,b(n)與a(n)的褶積為實際輸出y(n),即

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為地震子波與期望輸出的互相關函數。

根據最小平方原理,經推導即可得到最小平方反濾波的基本方程:

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式中,

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為地震子波的自相關函數,

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為地震子波與期望輸出的互相關函數。

(10.3-24)式是一個線性方程組,寫成矩陣形式為

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式中利用了自相關函數的對稱性。該方程中,系數矩陣為一種特殊的正定矩陣,稱為一般的托布里茲矩陣,該矩陣方程可用萊文森遞推演算法快速求解。

式(10.3-27)適應子波b(n)為最小相位、最大相位和混合相位。式中反濾波因子a(n)的起始時間m0與子波的相位有關,其取值規則由子波及反濾波因子的z變換確定。

10.3.3.3 預測反濾波

預測問題是對某一物理量的未來值進行估計,利用已知的該物理量的過去值和現在值得到它在未來某一時刻的估計值(預測值)的問題。它是科學技術中十分重要的問題。天氣預報、地震預報、反導彈的自動跟蹤等都屬於這類問題。預測實質上也是一種濾波,稱為預測濾波。

(1)預測反濾波原理

根據預測理論,若將地震記錄x(t)看成一個平穩的時間序列,地震子波b(t)為物理可實現的最小相位信號,反射系數r(t)為互不相關的白雜訊,由地震記錄的褶積模型,在(t+α)時的地震記錄x(t+α)為

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分析(10.3-28)式的第一項

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可見這一項是由反射系數r(t)的將來值決定的。若令第二項為

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^x(t+α)是 t 和t 以前時刻的r(t)值決定的,也就是說(t+α)可由現在和過去的資料預測,稱(t+α)為預測值。求 x(t+α)與(t+α)的差值為

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ε(t+α)稱為預測誤差,或稱為新記錄。比較(10.3-28)及(10.3-29)兩式,當預測值已知時,從原記錄x(t+α)中減去預測值(t+α)後形成的新記錄ε(t+α)中比原記錄中涉及的反射系數少,與子波褶積後波形的干涉程度輕,波形易分辨,即解析度提高了。

在上式中α稱為預測距或預測步長。當α=1時,

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即有

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這時(t+1)時刻的預測誤差與反射系數之間僅差一個常數b(0)。

因此,選預測距α=1,預測誤差為反射系數,達到了反濾波的目的,此時稱為預測反濾波。

當α>1時,預測誤差為預測濾波結果,預測濾波主要用於消除多次波,尤其是消除海上鳴震。

(2)計算預測值(t+α)的方法

在預測濾波及預測反濾波中,關鍵是計算預測值(t+α),其方法如下。

由反濾波方程

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代入預測值(t+α)的表達式

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式中令τ=s-j,c(s)=b(j+α)a(s-j)稱為預測因子。a(t)為反濾波因子。預測值(t+α)為預測因子 c(s)與地震記錄的褶積。

現在需設計一個最佳預測因子c(s),使求取的預測值(t+α)與x(t+α)最接近,即使預測誤差的平方和(誤差能量)

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為最小。根據最小平方原理,可得線性方程組

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式中Rxx(τ)為地震記錄的自相關函數

勘查技術工程學

T為相關時窗長度,m+1是預測因子長度。將(10.3-34)寫成矩陣形式為

勘查技術工程學

解此方程組即可求得預測濾波因子c(t),用它對地震記錄x(t)褶積可以求出未來時刻(t+α)時的最佳預測值(t+α)。

8、CT的窗寬,窗位到底是什麼意思

窗寬與窗位
CT能識別人體內2000個不同灰階的密度差別。而人的眼睛卻只能分辨16 個灰階度。因此,人眼在CT圖像上能分辨的CT值應為125 Hu ( 2000 / 16 )。換句話說,人體內不同組織CT 值只有相差125Hu 以上,才能為人眼所識別。人體軟組織CT值多變化在20 - 50 Hu之間,人眼就無法識別。為此,必須進行分段觀察,才能使CT 的優點反映出來。觀察的CT 值范圍,人們稱之為窗寬 ;觀察的中心CT值即為窗位或窗中心。
(一)窗寬指CT圖像所顯示的CT 值范圍。在此CT值范圍內的組織結構按其密度高低從白到黑分為16 個灰階以供觀察對比。例如,窗寬選定為100 Hu ,則人眼可分辨的CT值為100 / 16 =6 . 25 Hu ,即2 種組織CT值相差在6 . 25Hu以上者即可為人眼所識別。因此,窗寬的寬窄直接影響圖像的清晰度與對比度。如果使用窄的窗寬,則顯示的CT 值范圍小,每一灰階代表的CT 值幅度小,對比度強,適於觀察密度接近的組織結構(如腦組織)。反之,如果使用寬的窗寬,則顯示的CT值范圍大,每一灰階代表的CT 值幅度大,則圖像對比度差,但密度均勻,適於觀察密度差別大的結構(如骨與軟組織)。
(二)窗位(窗中心)指窗寬范圍內均值或中心值。比如一幅CT圖像,窗寬為100Hu,窗位選在0Hu;則以窗位為中心(0Hu),向上包括+50Hu,向下包括-50Hu,凡是在這個100Hu 范圍內的組織均可顯示出來並為人眼所識別。凡是大於+50Hu 的組織均為白色;凡是小子-50Hu 的組織均為黑色,其密度差異無法顯示。人眼只能識別土50Hu 范圍內的CT 值,每一個灰階的CT 值范圍是100 / 16=6 . 25 Hu 。
原則上說窗位應該等於或接近需要觀察的CT 值;窗寬應能反映該組織或病變的CT 值變化范圍。

9、超聲、CT、MRI等這些圖像的解析度為什麼有區別?他們的解析度本質上取決於什麼?

CT與MRI是兩種截然不同的檢查方法。MRI是MagneticResnaneIamge的簡稱,中文為磁共振成像。MRI是把人體放置在一個強大的磁場中,通過射頻脈沖激發人體內氫質子,發生核磁共振,然後接受質子發出的核磁共振信號,經過梯度場三個方向的定位,再經過計算機的運算,構成各方位的圖像。CT由於X線球管和探測器是環繞人體某一部位旋轉,所以只能做人體橫斷面的掃描成像,而MRI可做橫斷、矢狀、冠狀和任意切面的成像。MRI由不同的掃描序列可形成各種圖像,如T1加權像、T2加權像、質子密度像等,還有水成像、水抑製成像、脂肪抑制、彌散成像、波譜成像、功能成像等,CT只能辨別有密度差的組織,對軟組織分辨力不高而MRI對軟組織有較好的分辨力,如肌肉、脂肪、軟骨、筋膜等信號不同。所以CT與MRI是截然不同的檢查方法。MR提供的信息量不但大於醫學影像學中的其他許多成像術,而且不同於已有的成像術,因此,它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像,不會產生CT檢測中的偽影;不需注射造影劑;無電離輻射,對機體沒有不良影響。MR對檢測腦內血腫、腦外血腫、腦腫瘤、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞症和脊髓積水等顱腦常見疾病非常有效,同時對腰椎椎間盤後突、原發性肝癌等疾病的診斷也很有效。MR也存在不足之處。它的空間解析度不及CT,帶有心臟起搏器的患者或有某些金屬異物的部位不能作MR的檢查,另外價格比較昂貴。

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