（计算机应用技术专业论文）基于rgb原理的地震多属性显示技术研究与应用.pdf

， 原创性声明 l i f i i f f l i f i f i f f i f f i i f f f i i 洲 17 9 2 18 6 本人郑重声明：所呈交的学位沦文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作 重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：勤隆 日 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：辑导师签名：七兔召喜l 日期：丝趔掣 ， l f 山东人学倾l ：学位论文 目录 目录1 摘要5 a b s t r a c t 7 第1 章绪论9 1 1 研究背景9 1 2 研究现状9 1 2 1 国外现状一9 1 2 2 国内现状1 0 1 3 研究意义1 1 1 4 研究内容和目标1 1 第2 章基于r g b 的地震多属性显示原理1 2 2 1 常规地震剖面显示方法1 2 2 2 基于r g b 原理的地震剖面显示方法1 4 2 2 1r g b 三基色原理概述1 4 2 3 2 基于r g b 原理的地震剖面显示方法1 6 第3 章基于r g b 原理的地震多属性显示技术1 7 3 1 用s 变换实现时频变换1 7 3 1 1s 变换的定义1 7 3 2 用最小二乘法实现频谱分解1 8 3 3 实现一道地震数据的r g b 绘图2 0 3 4 二维剖面的r g b 多属性显示实现。2 1 第4 章地震剖面软件s e i s m i c s e c t i o n v i e w e r 的设计2 3 4 1 地震数据的格式2 3 4 2 用i n t v i e w e r 开发包来实现地震剖面的显示2 5 4 2 1i n t v i e w e r 介绍2 5 1 山东人学硕f ：学位论文 2 4 2 2i n l v i e w e r 解析地震数据2 5 4 2 3i n t v i e w e r 绘制地震剖面2 9 4 3 软件体系架构3 4 4 4 功能实现3 6 4 4 1 基本功能实现3 6 4 4 2 基于r g b 多属性显示的功能实现4 1 第5 章r g b 多属性显示技术应用5 4 5 1 地震时频分和数据娃示应用5 4 5 2 地震多属性数据显示应用5 7 第6 章结论及建议6 3 6 1 地震属性显示总结6 3 6 2 进步研究建议6 3 参考文献6 4 致谢6 8 山东人学硕l ：学位论文 t a b l eo fc o n t e n t s t a b l eo fc o n t e n t s 1 a b s t r a c t 5 a b s t r a c t 7 c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 9 1 1b a c k g r o u n d 9 1 2r e s e a r c hs t a t u s 9 1 2 1f o r e i g nr e s e a r c hs t a t u s 9 1 2 2c h i n ar e s e a r c hs t a t u s 】【( ) 1 3s i g n i f i c a n c e 1 0 1 4t h ec o n t e n ta n do b j e c t i v eo ft h e s i s 1 1 c h a p t e r2t h et h e o r yo fr g bb a s e dm u l t i a t t r i b u t e sd i s p l a y 1 2 2 1t r a d i t i o n a ls e i s m i cs e c t i o nd i s p l a yt e c h n i q u e s 1 2 2 2r g bb a s e ds e i s m i cs e c t i o nd i s p l a yt e c h n i q u e 1 4 2 2 1r g b t h e o r yi n t r o d u c t i o n 1 4 2 3 2r g bb a s e ds e i s m i cs e c t i o nd i s p l a yt e c h n i q u e 1 6 c h a p t e r3r g b b a s e dm u l t i a t t r i b u t e sd i s p l a yt e c h n o l o g y 1 7 3 1u s i n gst r a n s f o r mt op e r f o r mt i m e - f r e q u e n c yt r a n s f o r m a t i o n 1 7 3 1 1d e f i n i t i o no fst r a n s f o r m 1 7 3 2 s p e c t r a ld e c o m p o s i t i o nu s i n gl e a s t s q u a r e s 1 8 3 3r g b p l o ta p p l i e dt oas i n g l es y n t h e t i c t r a c e 2 0 3 4r g b p l o ta p p l i e dt o2 ds e i s m i c v o l u m e 2 1 c h a p t e r4s o f t w a r ed e s i g no fs e i s m i c s e c t i o n v i e w e r 2 3 4 1d a t af o r m a to fs e s m i c 2 3 4 2d e v e l o p m e n to fs e i s m i c s e c t i o n v i e w e ru s i n gi n t v i e w e r 2 5 4 2 1i n t r o d u c t i o no fi n t v i e w e r 2 5 4 2 2p a r s i n gs e i s m i cd a t au s i n gi n t v i e w e r 2 5 3 山东人学坝i ：学位论文 4 4 2 3s e i s m i cs e c t i o np l o tw i t hi n t v i e w e r 2 9 4 3s o f t w a r ea r c h i t e c t u r e 3 4 4 4i m p l e m e n t a t i o n 3 6 4 4 1i m p l e m e n t a t i o no fb a s i cf u n c t i o n s 3 6 4 4 2i m p l e m e n t a t i o no fr g bb a s e dm u l t i a t t r i b u i t e sd i s p l a y 4 1 c h a p t e r5a p p l i c a t i o no fr g bb a s e dm u l t i a t t r i b u t e sd i s p l a y 5 4 5 1a p p l i c a t i o no ft i m e f r e q u e n c yd i s t r i b u t i o no fs e i s m i cd a t a 5 4 5 2a p p l i c a t i o no fr g bb a s e dm u l t i a t t r i b u t e sd i s p l a y t e c h n o l o g y 5 7 c h a t p e r6c o n c l u s i o n sa n ds u g g e s t i o n s 6 3 6 1c o n c l u s i o n so nm u l t i a t t r i b u t e sd i s p l a y 6 3 6 2s u g g e s t i o n sf o rf u t u r er e s e a r c h 6 3 f l e f e r e n c e s 6 4 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 8 山东人学伽! i j 学位论义 摘要 本文首先简要介绍了地震腻性相关知识，并讲述了圈内外对这领域的研究 及进展。在对地震属性品示的研究中，传统的做法是将某种地震属性显示在一张 剖图上进行分析研究。在常规地震剖l f ：i i 湿示技术中，波形显示技术以波形信号 的原始i 割形姓，j ，这样能比较全t f t i t 也反映地震波的动力学特征，但反映界面起伏 的n 脱悱较麓。变t f l i , f , q 削l f i f 娃爪技术能够反映界嘶的形念，直脱。陀任，外形与地 质剖l f i i 接近，乓缺点波的动力学特征4 i 清。变密度剖面显示技术能够直观地反映 界m i 形念变化，仉f i 如变面积显示的剖而反射层次清晰。通过波形剖面显示与变 嘶积、变密度的结合硅示技术4 i 但可以很好的直观反应界面状态，而月可以突出 地震波的动力学特i l e 。 然而，在进行复杂地层分析时，尤其要借助包括频率属性的多种属性的特征 来进行地震解释时，以上几种方法就显得无能为力了。而基于r g b 原理的地震 多属性显示技术则很好的将多种属性融合显示，使得地球物理工作者可以很方便 的进行多属性综合分析。基于r g b 原理的地震多属性显示技术巧妙地利用r g b 三基色来映射低频、中频和高频所表示不同地震属性，从而将多种属性融合显示 在一张地震剖面图上。 利用时频分析将时间域的地震数据转换为频率域，然后根据预定义的r g b 基函数加权去逼近不同时刻的频率数据分布，从而达到从地震数据中提取出的三 种属性。把这三种属性的分量分别用红绿蓝的颜色值来表示，绘制到地震剖面图 上，这样就形成了r g b 多属性显示的地震剖面图。利用r g b 多属性剖面图，可 以很方便的分析和观测红绿蓝所表示的不同属性。将多属性运用到实际的地震解 释工作中，将很大程度的提高解释效率和准确率。 本文还介绍了基于r g b 原理的地震多属性显示技术的软件实现过程。利用 i n t v i e w e r 高性能地球物理软件开发包，可以很方便的实现常规地震剖面的显示。 在r g b 剖面图显示初期，出现了放大图像到一定程度后，出现马赛克现象。利 用双线性光强插值可以很好的解决这一问题。 最后，本文总结了各种地震属性显示技术，提出了自己的建议，指出今后进 5 山东人学坝j j 学位论文 一步研究的方向。 刁i 6 关键字： 地震属性；地震剖面；r g b 原理；频谱分解； 多j , 4 性剖而显 山东人学硕f ：学位论文 a b s t r a c t t h i st h e s i sf i r s ti n t r o d u c e st h eb a s i ck n o w l e d g ec o n c e r n i n gs e i s m i ca t t r i b u t e s ，a s w e l la si t sr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n ta l la r o u n dt h ew o r l d i ns t u d y i n gd i s p l a y i n g s e i s m i ca t t r i b u t e s ，t h et r a d i t i o n a la p p r o a c hi st op l o tac e r t a i ns e i s m i ca t t r i b u t eo na s i n g l e s e i s m i cs e c t i o np l o t a m o n gt h ec o m m o n l yu s e dd i s p l a yt e c h n o l o g i e s ，w i g g l e t r a c ed i s p l a ys h o w sc l e a rt h a tt h ef e a t u r e so ft h ed y n a m i c so fe l a s t i cw a v e sa r ef u l l y r e f l e c t e d ，b u ti n t u i t i o no fu p sa n dd o w n so fi n t e r f a c ei sp o o r v a r i a b l ea r e ac a n c l e a r l ys h o wt h ei n t e r f a c eg e o m e t r ya n dm o r e o v e r , i tg i v e sas t r o n gi n t u i t i o n ，b u ti t h a sad i s a d v a n t a g ei nd e p i c t i n gt h ef e a t u r e so ft h ed y n a m i c s a l t h o u g hv a r i a b l e d e n s i t ya l s og i v e sa ni n t u i t i v ei n t e r f a c et or e f l e c tc h a n g e so fg e o m e t r y , y e ti t i sn o ta s i c l e a r l ya sv a r i a b l e a r e ai ns t r a t i f i c a t i o n b yi n t e g r a t i n gt h ea b o v et h r e ed i s p l a y m e t h o d s ，t h ec o m b i n a t i o nw a yn o to n l yg i v e si n t u i t i v ei n t e r f a c e ，b u ta l s oh i g h l i g h t s t h ef e a t u r e so ft h ed y n a m i c s h o w e v e r , w h e nd e a l i n gw i t hc o m p l e xg e o l o g i c a ls t r u c t u r e ，t h et r a d i t i o n a lw a y s o fi n t e r p r e t a t i o ns e e m sp o w e r l e s si n m u l t i p l ea t t r i b u t e so r i e n t e dc h a r a c t e r i s t i c i n t e r p r e t a t i o n ，e s p e c i a l l yt h ef r e q u e n c ya t t r i b u t e s t h er g bc o l o rt h e o r yb a s e d m u l t i a t t r i b u t e ss e i s m i c s e c t i o n d i s p l a yt e c h n i q u e w o r k sw e l lo nd i s p l a y i n g m u l t i - a t t r i b u t e sj u s ti nas i n g l ep l o t ，w h i c hm a k e st h eg e o p h y s i c i s t se a s i e rt oc a r r y o u tc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so v e rs e v e r a la t t r i b u t e s b ys u b t l ym a p p i n gt h el o w e r , m i d dl ea n dh i g h e rf r e q u e n c i e st or e d ，g r e e na n db l u ec o l o r so ft h et h r e eb a s i cc o l o r o ft h er g bc o l o rm o d e l ，t h er g bb a s e ds e i s m i cs e c t i o nd i s p l a ys k i l ld e l i n e a t e sa f u s i o no fm u l t i p l ea t t r i b u t e sw i t h i no n es i n g l es e i s m i cp l o t a f t e rt i m e - f r e q u e n c ya n a l y s i st h a tt r a n s f e rt h es e i s m i cd a t af r o mt i m ed o m a i n t of r e q u e n c yd o m a i n ，t h r e er g bb a s i sf u n c t i o n sa r ed e f i n e da n dl e a s t - s q u a r e s s o l u t i o n sa r eu s e dt om a t c ht h et h r e eb a s i cf u n c t i o n st ot h ea m p l i t u d es p e c t r u ma t e a c ht i m el o c a t i o nw h i c hi sd e c o m p o s e db ys p e c t r a ld e c o m p o s i t i o nm e t h o d s a sa r e s u l t ，t h r e ea t t r i b u t e sw i t hr e g a r dt of r e q u e n c i e sa r ee x t r a c t e df r o ms e i s m i cd a t a 7 山东人学硕卜学位论文 t h et h r e ea t t r i b u t e sa r ea s s i g n e dt or e d ，g r e e na n db l u ec o l o rc o m p o n e n t s ，w h i c ha r e m i x e dt o g e t h e rt ob eas e i s m i cp l o t ，t h er g bb a s e dm u l t i a t t r i b u t e ss e i s m i cp l o t i n t h i sw a y , t h ea t t r i b u t e sr e p r e s e n t e db yr e d ，g r e e na n db l u ec o m p o n e n t so ft h er g b c o l o rm o d e la r ea p tt oo b s e r v e ，a sw e l la sa n a l y z e e x p l o i t i n gt h er g bb a s e d m u l t i a t t r i b u t e st r i c kt os e i s m i ci n t e r p r e t a t i o n ，o n ec a nt os o m ee x t e n ti m p r o v et h e e f f i c i e n c ya n da c c u r a c yo ft h ei n t e r p r e t a t i o nw o r k 一 。 i nt h ee n d ，as u m m a r yi sc o n c l u d e db yr e v i e w i n ga l lt h ed i s p l a yt e c h n i q u e s m e n t i o n e di nt h i sp a p e r , a n dm yo w n s u g g e s t i o n sa r ep r o p o s e da sw e l l k e y w o r d s ：s e i s m i ca t t r i b u t e ，s e i s m i cs e c t i o n ，r g bt h e o r y , f r e q u e n c y d e c o m p o s i t i o n ，m u l t i a t t r i b u t e ss e c t i o np l o t 8 1 l i 东人学倾l j 学化论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 地震方法【1 2 1 伍汕气勘探t i ，一l 【发挥着重要作用。随着勘探程度的刁i 断深入， 面对的勘探对象f l 益复杂，加i ：地表白然条件恶劣，使勘探成本、勘探j x l 险和勘 探难度彳i 断增加。为提高钻探成功率，降低勘探风险，取得最人的经济效益，要 求地球物理：r 作肯对地震资料研究史力深入，提高地震资料的利用效率，充分发 挥地震资料解决实际问题的能力。地震属性技术f 3 ，t 5 ，6 1 作为地震信号研究的一个 重要办面顺应这种需求发展起来。 目f j 订地震属性技术已经被j 避用r j 二地震勘探和丌发的许多领域，如地震解释性 处理、地震构造填图、地震地层解释、地震岩性模拟等。f n 是，l 于地球物理勘 探手段不可避免地存在多解性，仅用单一地震属性或复合后的单一综合属性丌展 地质解释问题 往容易产生偏差，以往的地震属性优化技术中很难同时利用振 幅、相位和频率等多个属性的变化来进行综合显示与解释，无形中浪费了大量的 有效信息。为了进一步提高地震资料的利用率，本文引入了基于r g b 原理的地震 多属性显示技术，同时将多种属性显示在一张地震剖面图上。 1 2 研究现状 1 2 1 国外现状 从地震信号本身而言，国外最先研究的地震属性是反射振幅类，它有着各种 各样的表现形式【7 8 ，9 1 。其中六、七十年代的亮点、暗点、平点是这类属性的代表， 主要用于油气性直接预测。此外利用薄层调谐厚度的概念解释薄层进行储层物性 预测。随着研究的深入，认识到地震信号通过含油气储层时会出现频率的异常衰 减，频率类属性也得到重视。在这个时期美国的墨西哥湾是a v o 地震属性研究 的主要地区l 剐。 八十年代，在地震属性的数量迅速增加同时，地震属性研究也遇到难题。大 9 山东人学硕i ：学位论文 部分地7 莨属性在数学上有严格的定义( 比如，主频或k l 信号复杂度) ，但相当一 部分地震属性的地质意义却足含糊不清。地震属性地质含义的不确定性导致埘它 预测储层特征的斟惑，影响了地震属性技术本身的发展。地球物理学家l i n d s e t h ( 1 9 8 2 ，r9 i s ) 的看法具有代表性：“除了振幅，它们( 地震属性) 既不能变得很 普遍，也不能在解释中得到j “泛应用。这方面的理由看来是基于这一事实，即它 们中的人多数不能够卣接与地质情况相联系”。 九十年代，多维属，r e 如倾角和方位角得到初步发展1 9 , 1 0 ，地震属性体随着真 三维解释技术和计算机l j | 视化技术发展而j “泛应用。值得一提的足相干属性体， 成为当时的一个研究的热点。它们的成功得益二r 清楚、明确的地质含义，也就是 说它能反映具体的地质特征。 1 2 2 国内现状 凼内对地震属性的研究相对于困外要滞后一些，主要是吸收消化国外的技 术，同时1 ：发了适合我幽油产e 勘探丌发的地震属性方法【1 1 l 。油f 兀和研究单位的物 探研究人员对地震属性的提取和应用做了很多工作。张应波根据b i o t 双相介质 理论，从微观角度研究丌发出一套储层物性参数处理新技术；刘企英、朱广生、 陈遵德、杜世通等学者致力于地震属性的研究，并有相关的专著发表；这几年石 油地球物理勘探、地球物理学报等一批专业期刊都有不少有关地震属性研究 的文章发表。 现阶段国内地震属性研究的重点是地震属性的优选和模式识别问题1 2 。 地震属性与所预测的对象之间的关系很复杂，在地质条件简单、地震信号质量高 时是很容易选择适合研究对象的地震属性；当地质构造比较复杂时，选择合适的 地震属性就是很困难的。提取的地震属性之间也不是完全彼此独立，有些属性包 含的信息足相近的，需要从中选出恰当的属性。 总之，地震属性技术可以从地震资料中提取隐藏其中的有用信息，发挥地震 资料的潜力，提高地震方法在石油勘探中的应用价值及其效益，是一项值得深入 研究的课题。 1 0 山东人学硕f ：学佗论文 1 3 研究意义 利刚传统的地震属性显示技术，地震属性通过刁i 闻的筛选方法最后， i 能得剑 一个综合属性，利用图像显示软件，通过人为设置色标加以显示，供地质人员解 释使用 1 s , 1 6 1 。其缺陷在于色标的编辑是人为的，没有实现计算机自动编辑，需要 花费很长时i 日j 进行色标的对比，即使找到了合适的色标，由于所含信息量不足， 可能引起某些信息的丢失。采用基于r g b 原理的地震多属，r 卜的湿示方式，可以 同时选取3 个属性进行真彩色显示。能够充分利用地震属r t 中蕴含的构造与岩性 变化信息，克服了单一地震属性显示不足的缺点，提高了从多属性中提取地质体 的能力，增强了图像显示的清晰度，具有特征明显、细节丰富、高信息量和多属 性联合显示的特点。其显示效果较常规地震属性显示方式具f j 明混的优势。 ， 1 4 研究内容和目标 本文从地震解释对多属性的需求出发，提出了基于r g b 原理的地震多属性 的显示方法，并最终编程实现了这一技术。在写作过程中完成了以下工作： 对r g b 原理的介绍，以及用于地震多属性显示技术的原理阐述： 对常规地震剖面图显示原理阐述及编程实现； 利用s 变换对地震信号进行变换，并对地震信号进行时频分析； 用j a v a 编程实现了基于r g b 地震多属性剖面显示； 对r g b 多属性地震剖面显示技术的应用做了介绍； 最后，对目前地震剖面显示技术进行了综述，提出了进一步的探讨。 山东人学埘! i j 学化论文 第2 章基于r g b 的地震多属性显示原理 2 1 常规地震剖面显示方法 用计算机图形学的方法将地震属r 绘制 i 水的方j 称为地震属性的显示，也 称地震剖而显示 1 7 , 1 8 , 1 9 , 2 0 , 2 1 j 。在常规的地震削娃示技术l i ，一般有波形剖面湿 示，变面积显示，变密度显示以及它们的组l 合杰示。 波形剖面湿示。以波形信号的原始图形娃示，用振幅大小表示波的强弱，用 振动的形状( 周期、桐位) 来表示波的同有特点。 图2 1 波形道显不地震剖面 如图2 - 1 所示，纵轴表示时问深度，横轴表示c d p ，这样能比较全面地反映 地震波的动力学特征( 如振幅，频率，波形等) ，但反映界面起伏的直观性较差。 变面积剖面显示。变面积显示是把处理后地震数字信号经过数模转换变为 模拟信号，再通过检流计变成光带的振动，用光栅把下半部光带遮住，上半部光 带透过光栅对照像纸感光，记录下梯形变面积记录。梯形面积的大小和陡度随着 地震波的形状和能量而变化，即“变面积”。变面积显示看不到波谷和强波的波 峰，梯形中心代表波峰的位置。相邻梯形中点的时间间隔为一个视周期。对于强 波梯形中点处不感光出现“亮点”。 ， 山东人学硕l j 学位论文 ； 蠹豢磊基蠹! 墓菇鏊蚤墓鑫量美蚤 姜薹囊蓦鏊羹 蓬釜薹鍪蠹i 蠢薹薹藩 骥 ! 墼鬻墼鲨| | 篓鋈薹薹薹薹篓| | | 冀蓁蓁篓l 墼羹 ：毫；笔：三芝； 鲁戋曼二；兰兰兰芝兰= = 三i ；毫：量；笔暑董鲁薯兰嚣芒量景毒芝曼兰三三i 婪；o i 三兰三= 兰兰兰兰主：兰；兰i 譬；! ；兰；蚕 慧纛一鬻露蘩溺 蔫强舞鹈瞎掣；寥要! 薯：掣篓篙焉羔互盏茹：端渊 ； ；i i l ；刺啦枷峨神嗡赫獭 晰i 昝叩愀掣| | i ) + 。l l - i | f 1 - ：l l | i r r = = = r r lr ： ： _ ? ；：； 图2 - 3 变密度显不地震剖面 一 从图2 3 可以看出，变密度剖面显示技术能够直观地反映界面形态变化，但 不如变面积显示的剖面反射层次清晰。 通过波形剖面显示与变面积、变密度的结合显示技术不但可以很好的直观反 。 应界面状态，而且可以突出地震波的动力学特征。图2 - 4 为波形道、变面积与变 密度结合显示的地震剖面图。 1 3 山东人学硕i ：学位论文 图2 - 4 波形道、变面积与变密度结合显示地震剖面 综上为常规地震剖面显示的几种方法，它们在特定的环境下使，t j i j _ 频繁， 特别足关注地震波动力学特征的时候。然而，在进行复杂地层分析时，尤其要借 助包括频率属性的多种属性的特征来进行地震解释时，以上几种方法就显得尤能 为力了。而基于r g b 原理的地震多属性显示技术则很好的将多种属性融合显示， 使得地球物理：j ：作者可以很方便的进行多属性综合分析。 2 2 基于r g b 原理的地震剖面显示方法 2 2 1r g b 三基色原理概述 人眼对不同波长的光有不同的色调感觉，在日常生活中所见到的各种颜色， 是因为不同物体辐射( 反射或透射) 了不同波长的光。但在彩色复现过程中，并不 需要恢复原景物辐射光的光谱成分，重要的是应获得与原景物相同的彩色感觉。 与某一单色光相同的彩色感觉，可由具有不同光谱分布的色光组合而成。三 基色原理就是基于此，适当选择三种基色，将他们按不同比例合成，就可以引起 各种不同的彩色感觉，合成彩色的亮度由三基色的亮度之和决定【1 ”s , 2 2 , 2 3 。而色 度( 即色调和饱和度) 则由三基色分量的比例决定。三个基色必须是相互独立的， 其中任一基色都不能由其他两基色混合产生，这样就能配出较多的彩色。 根据三基色原理，可以有不同的三种基色组合，但在显示领域比较恰当的组 合还是在红色、绿色、蓝色的光谱色域内选择的三个基色，分别是波长为7 0 0 n m 的红光、波长为5 4 6 1 n m 的绿光以及波长为4 3 5 8 n m 的蓝光，他们几乎能将自 1 4 山东人学烦i 学化论义 然界- f l 观察到的符种彩色棚混配m ，从而将成千l 万的信息简化为三个信号的组 合。 通常，混色法分为1 1 i 加混色厍h , h i 减混色两种。棚减混色法一般应片j f 彩色印 刷、彩色胶片禾i 绘嘶，它足, f u j t - 颜料、染料的l i 及色性质来实现的。例如，黄色颜 料能吸收蓝色光，于是存白光照射下，反射光冈缺少蓝光成份而呈现黄色：同样 青色染料吸收红光成分而，产现青色。 彩色娃示般采川4 1 f 加混色法。例如红色光与绿色光 i i d i i 作用于人眼所 - 3 l 起 的彩色感觉j 黄色光, f l l 川；川样，蓝色光与红色光1 l l d l i 得到紫红色，绿色光与蓝 色光, f l l d u 得到青色光等等。利用b h d h 混色法，可以在湿示器上得到成千上万的彩 色。 将r g bi 基色的每种基本颜色定义成o 至2 5 5 的2 5 6 个所谓强度等级，令r 、 g 、b 各自在红、绿、蓝的0 至2 5 5 的范罔中取值，称有序三元数( r ，g ，b ) 的集 合为色彩的r g b 模式，即： r g b 模式= ( r ，g ，b ) lo r 2 5 5 ，0 g 2 5 5 ，0 b 2 5 5 这个模式共定义出、2 5 6 2 5 6x2 5 6 = 1 6 7 7 7 2 1 6 种颜色，每种颜色用形式 ( r ，g ，b ) 表示，谈及色彩的r g b 模式就是谈及这1 6 7 7 7 2 1 6 种颜色( 人对自然界 的色彩感觉远远多于这些种) ，在数字化图像图形处理中谈到r g b 模式下的一种 颜色，就是在具体谈论一个三元数组( g ，b ) ，反之亦然。 r g b 模式中仅几种颜色能准确对应上同常言语中的名字，它们是： 红( 2 5 5 ，0 ，0 ) ，绿( 0 ，2 5 5 ，0 ) ，蓝( 0 ，0 ，2 5 5 ) i 黑( 0 ，0 ，0 ) ，i 刍( 2 5 5 ，2 5 5 ，2 5 5 ) ； 灰( n ，n ，n ) 1 4 n 2 5 4 ； 黄( 2 5 5 ，2 5 5 ，0 ) ，青( 0 ，2 5 5 ，2 5 5 ) ，紫( 2 5 5 ，0 ，2 5 5 ) 。 对r g b 模式应注意： 1 灰色的特点是三元数组( r ，g ，b ) 中的值相等，值由小到大的2 5 4 种灰色可 简单分别称为暗灰色、中灰色、亮灰色。自然的可以认为灰色的极限是黑和白，或 白和黑之f h j 的过度是灰色。 。 2 在r g b 模式下没有颜色的饱和度、亮度的概念；红绿蓝是基本的色，黑 】5 山东人学帧i j 学位论义 灰白黄青紫是由基本色产，卜的颜色。 3 取r g b 模式的了集构成简单的色彩模式，如取黑白两种构成“位图”模 式，取所有灰色及黑n 构成“灰度”模式，任意取2 5 6 种构成所峭的“索引”模 式。 位图模式= “0 ，0 ，0 ) ，( 2 5 5 ，2 5 5 ，2 5 5 ) ) 灰度模式= “n ，n ，n ) 10 n 2 5 5 ) 索引模式= c i10 i 2 5 5 ，c i r g b ) 2 3 2 基于r g b 原理的地震剖面显示方法 在分析地震；】：f 0 皿的过程中，地震解释人员总是希望能够将多种不同属性映射 至0 同一张剖面图上水1 2 4 , 2 s 。将颜色与属性关联是常片j 的地震剖面显示技巧 2 6 , 2 7 , 2 8 , 2 9 , 3 0 ，而r g b 三基色模型j l j 以完美的将一种颜色成分与地震属性关联起来， 用红色、绿色、蓝色分别与一。种地震属性相关联，三种基色的组合便代表了三种 i 、= 同的属性融合在一起。 首先，选出三种地震属性，如低频、中频、高频。然后将地震信号分解为此 三种属性，求解得出三种属性成分数据，将每一属性分别映射r g b 三基色分量。 分别求出r g b 对应三种属性的地震剖面数据，并最终将三种剖面融合为一张r g b 剖面图。 本文中选择低、中、高三种频率属性去映射r g b 分量。地震记录是深度( 时 间) 与对应振幅组成的数据。所以首先利用时频分析技术，将时间域的地震信号 数据转换为频率域的数据。利用地层与频率变化的关系，可利用低、中、高三种 频率属性对地震数据的时频分布进行分解。分解的方法可用最小二乘法。将得到 的三种属性用r g b 绘图的方式绘制出最终的r g b 剖面图。 第三章讲述了基于r g b 原理的地震多属性剖面图的显示的全过程。 山东人学硕i ：学化论义 第3 章基于r g b 原理的地震多属性显示技术 3 1 用s 变换实现时频变换 地震分频处理技术是地震资料分析处理领域l j 的一种i f 常规手段，它的实现 通常是通过对单炮记录进行频率扫描，从而了解反射波的各个频率的能啭分前j 情 况及频带的宽度，即根据频谱分析，确定频带范围，然后按反射波在频带内的能 量分布，确定分频频带。而采用时频分析技术的地震分频处理方法 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 , 3 5 j ， 不仅能够实现对地震数据的频率特性分析，而且还可以细致地分析地震信号的时 变特性，揭示地震数据的内涵，更有利于实现地震数据的精细处理。 在传统的地震分频处理技术中地震剖面数据通常都足以时f h j 一空i 日j 一振幅 _ 的方式进行显示，从这样的显示方式中能够获取的信息非常有限，在加入时频分 析后，地震剖面的分频显示可采用时间一空间一振幅一同定频率的显示模式，从 而能够获取更为丰富的信息。 时频分析是非平稳信号分析【3 6 1 的有效方法，它将一维的时域信号和频域信号 映射成时频平面上的二维信号。对于非平稳信号，良好的时频分析方法能够检测 到信号频率随时| 、日j 的不稳定变化，获得信号的二维时频表示。时频分辨率是衡量 时频分析方法优劣的重要指标。传统的傅罩叶变换只是对信号在单频上作分解， 其频率分辨率可以任意好，但失去了时间分辨率。傅罩叶变换的原函数和核函数 长度为整个区间，它本质上是对信号的全局变换，因此，它是分析统计特性不随 时间变化的平稳信号的强大工具。通过对傅里叶变换进行改造和修正，选择合适 的时窗函数构造核函数，可以实现对信号局部特性的分析。常用的信号局部变换 包括前面我们所提到的短时傅里叶变换、g a b o r 变换、w i g n e r - v i l l e 时频分布、 小波变换，还有我们即将讨论的s 变换等。 3 1 1s 变换的定义 美国地球物理学家s t o c k w e l l 等人在1 9 9 6 年给出的s 变换 3 7 , 3 8 , 3 9 ，4 0 1 的表达式 1 7 1 1 东人学硕f j 学位论义 如下所示： 小，陋唧 掣 e x p ( 驯卜1 ， 式中：s 代表信n h ( t ) 的s 变换，h ( t ) 是一个寸域连续的函数；f 代表频二簪，z 为 时窗函数的中心点，它控制g a u