具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下参考附图的描述为便于综合理解有权利要求及其等效内容所定义的本申请的各种实施例；这些实施例包括各种特定细节以便于理解，但这些仅被视为示例性的。因此，本领域技术人员可以理解对在此描述的各种实施例进行各种变化和修改而不会脱离本申请的范围和精神。另外，为简要并清楚地描述本申请，本申请将省略对公知功能和结构的描述。

在以下说明书和权利要求书中使用的术语和短语不限于字面含义，而是仅为能够清楚和一致地理解本申请。因此，对于本领域技术人员，可以理解，提供对本申请各种实施例的描述仅仅是为说明的目的，而不是限制所附权利要求及其等效定义的本申请。

下面将结合本申请一些实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅处于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一”、“一个”、“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相绑定的列出项目的任何或所有可能组合。表达“第一”、“第二”、“所述第一”和“所述第二”是用于修饰相应元件而不考虑顺序或者重要性，仅仅被用于区分一种元件与另一元件，而不限制相应元件。

如图1所示，本申请提供了一种基于全波形反演的医学成像方法，包括：

确定初始速度模型；

获取高频超声波换能器获取人体部位的实际观测数据；

根据所述实际观测数据和所述初始速度模型进行反演得到目标速度模型；

基于所述目标速度模型进行人体部位的医学成像。

Full waveform inversion又叫做全波形反演，由Albert Tarantola等科学家于80年代提出，波在介质中传播收，受到介质多种属性(例如：速度、密度、界面波阻抗、品质因子、各向异性等)。全波形反演从观测的波形数据出发，通过反演将其与传播介质多个属性关联，并推出介质属性的详细数据。全波形反演具有极高精度，理论上可以达到波场的子波波长精度。相对于偏移成像，成像用来刻画高精度的反射阻抗边界，全波反演可以得到更精确的介质属性。主要操作主要包括：

定义数据空间D和模型空间m，以及模型空间和数据空间的映射关系，函数f：d_mod＝f(m)1-1

其中，f为正演算子，d是对于模型空间m响应的一个n维向量，m是模型空间的M维向量。对于实际数据的非线性反演问题，可以将非线性问题转化为线性问题求解，将1-1泰勒展开近似得到：

公式1-2种，d_jobs代表实际数据的j个分量，d_jmod代表模拟数据的第j个分量，代表模拟数据对模型的偏导数，Δm_i是地i个模型参数的修正量。对于每一个激发点和接收点，通过十数据和模拟数据差异，可以定义N为空间误差向量：

Δd＝d_obs-d_mod1-3

这里d_mod表示模拟波场的向量。

反演过程是初始模型逐步逼近实际模型，模拟数据逐步逼近观测数据的过程。我们建立一个合适的目标函数衡量起逼近程度，我们可以从L₁范数到L_∞范数下寻找最小值，这里选取寻找最小二乘意义的最优模型，即L₂的最小值。

在时间域原始数据上，波场误差可以从1-4整理为下面形势：

从初始模型m₀开始，每一轮迭代修正为Δm，则一轮模型迭代后得到新的模型m＝m₀+Δm。

对目标函数做线性化处理，1-5公式做泰勒展开得到：

在初始模型附近，要使得目标函数达到最小，1-5公式右边导数为0，从而得到模型扰动量：

其中为模型一阶扰动量，-H^-1为模型二阶扰动量。

结合上述，全波形反演一轮迭代描述为如下步骤(也即根据所述实际观测数据和所述初始速度模型进行反演得到目标速度模型的步骤)：

如图2所示，包括：获取由所述初始速度模型模拟产生正演数据，记录所有时刻的模拟波场数据U；

计算相应接收点位置上模拟波场数据与实际观测数据的波场残差：Δd＝d_obs-d_mod，其中d_obs表示实际观测数据，d_mod表示模拟波场数据，Δd表示波场残差；根据所述波场残差计算瞬时梯度场；根据瞬时梯度场确定全区域梯度；根据所述全区域梯度更新初始速度模型以得到目标速度模型。所述根据所述波场残差计算瞬时梯度场包括：将所述波场残差进行延拓反传，得到每一时刻残差波场：|d_obs-S×d_mod|；其中，S表示：振幅系数，d_obs表示实际观测数据，d_mod表示模拟波场数据；计算正传波场二阶偏导数将两个量做内积得到瞬时梯度：其中，所述根据瞬时梯度场确定全区域梯度包括：将所有时刻的瞬时梯度场叠加，得到单炮梯度；将所有单炮梯度叠加，得到全区域梯度，将所述全区域梯度进行规则；用规则化后的所述全区域梯度更新初始速度模型。

单炮引用了地震勘探中shot的概念，在这里可以对应一次换能器发射后，所有接受换能器记录的数据为一个shot，也就是一个单炮。

作为一种可选的实施例，所述用规则化后的所述全区域梯度更新初始速度模型以后，还包括：

判断波场残差是否满足更新后的初始速度模型的目标函数；

如果满足，则输出更新后初始速度模型为目标速度模型；

如果不满足，则继续更新初始速度模型，即返回到根据所述实际观测数据和所述初始速度模型进行反演得到目标速度模型的步骤，直至满足目标函数。

作为一种可选的实施例，所述获取由所述初始速度模型模拟产生正演数据包括：

获取实际观测数据；

对所述实际观测数据在初始速度模型上进行逆时偏移成像得到成像结果；

对所述成像结果进行反偏移得到反偏移数据；

使用所述反偏移数据作为所述正演数据。

根据本申请的另一方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一项所述方法的步骤。

根据本申请的又一方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上任一项所述的方法。

如图3所示，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种速度模型确定方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述技术方案首先是根据地震数据构建初始速度模型，并获取多个调参速度，进而基于地震数据和所述多个调参速度对初始速度模型进行迭代，得到多组叠加剖面及能量谱，其中，每组叠加剖面及能量谱对应不同的的速度调整参数，进而根据多组叠加剖面及能量谱，确定出目标速度模型，通过多个调参速度进行多次迭代，消除了速度模型在成像中的多解性，通过海量计算，得到客观正确的地下速度模型，为地下构造成像提供了准确的客观依据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。