具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明实施例三维初至波剩余静校正方法的第一流程图，如图1所示，本实施例的三维初至波剩余静校正方法包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101，从炮点道集数据中获取各检波点的与炮点对应的原有初至旅行时间。

在本发明实施例中，可以先将地震数据按炮点排列，形成炮集数据，再在炮集数据上，读取所有地震道的原有初至旅行时间，进而得到各检波点的与炮点对应的原有初至旅行时间。

步骤S102，根据各检波点相对于所述炮点的位置采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，得到各检波点的拟合初至时间。

在本发明实施例中，各检波点的原有初至旅行时间数据为三维数据，如图10所示，在三维坐标系中，各检波点的垂直轴坐标为原有初至旅行时间，各检波点的水平轴坐标由检波点与炮点的位置所确定。各检波点的原有初至旅行时间数据在三维坐标系中可以用点来表示。

在本发明实施例中，可以采用曲面拟合的方法对各检波点的原有初至旅行时间数据进行拟合，得到各检波点的拟合初至时间。在本发明实施例中，可以采用现有技术的曲面拟合方法来进行拟合，例如三次样条法。在本发明优选实施例中，采用基于薄板的二维散点BSpline曲面拟合方法进行拟合得到各检波点的拟合初至时间。

步骤S103，计算各检波点的拟合初至时间与原有初至旅行时间的差值，并计算所有检波点的该差值的平均值，得到所述炮点的初至剩余静校正量。

在本发明实施例中，得到的炮点的初至剩余静校正量可以应用在各种地震数据的修正，可以用于提高了三维低信噪比地震数据的整体成像质量。

从以上描述可以看出，本发明实施例通过初至波进行剩余静校正，相比于现有技术的基于反射波的剩余静校正技术校正效果更好，校正更准确。此外，本发明实施例通过对三维的检波点的原有初至旅行时间数据进行曲面拟合，得到平滑的初至旅行时间数据，相比于常见的曲线拟合方法计算出的剩余静校正量更为准确，提高了三维低信噪比地震数据的整体成像质量。

在本发明的实施例中，上述步骤S102的根据各检波点相对于所述炮点的位置采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，得到各检波点的拟合初至时间，具体可以包括以下步骤。

选取某一炮点道集数据，以该炮点为中心建立平面坐标系，将炮点道集数据分为四个象限，如图9所示，图9中的接收点即为检波点。如图9所示，炮点道集数据中的检波点规则排列形成多条检线，在本发明实施例中，在建立平面坐标系时，可以将X轴方向与检线方向相同。

对每个象限的各检波点的原有初至旅行时间采用基于薄板的二维散点BSpline曲面拟合方法进行拟合得到拟合初至时间，其具体实现公式如下：

假设T_ij分别为第i个炮点对应第j个检波点和这个检波点的初至波时间，代表偏移距，T_ij具有函数关系式：

其中，

为方便标记，在确定炮点号i后可将上述函数关系式简化为标准函数方程式

再在一个矩形区域[a,b]×[c,d]内的散点x_n＝(x_n,1,x_n,2)处有位移d_n,n＝1..N，考虑二维薄板的能量极小问题：

其中：

u∈U，u＝u(x₁,x₂)，u_n＝u(x_n)＝u(x_n,1,x_n,2)

U是一函数空间。

根据变分原理，对有：

构建离散问题，把矩形区域[a,b]×[c,d]分割成矩形单元，

x_i＝a+(i-1)h_x,i＝1..m₁ (6)

y_j＝c+(j-1)h_y,j＝1..m₂

其中，分别表示x,y方向的步长。

用b_i(x)表示位于x＝x_i处的一维BSpline，则在矩形网格点(x_i,y_j)处的二维BSpline可由张量积表示B_k＝b_i(x)b_j(y),k＝m₁×(i-1)+j，i＝1..m₁，j＝1..m₂.令U_m＝span{B₁,B₂,B₃,…,B_m}，其中m＝(m₁+3)×(m₂+3)。

令则有离散方程：

也即：

其中：

B_k,n＝B_k(x_i,y_j),n＝m₁(i-1)+j，令，

A＝[∫_Ω(B_k,11B_l,11+2B_k,12B_l,12+B_k,22B_l,22)dxdy]_m×m (9)

其中，B_k,n＝B_k(x_n)，d＝(d₁,…,d_N)^T。

则离散方程可表示为：

通过求解离散方程(11)即可获得二维散点曲面拟合值，也即得到检波点的拟合初至时间。

在本发明实施例中，上述步骤S103的得到所述炮点的初至剩余静校正量的方法具体可以为，将炮点S_i与各检波点对应的拟合初至时间减去原有初至时间，再对所有接收点作平均得到炮点S_i的初至剩余静校正量ST_i，具体公式为：

其中，M为检波点的数量，T’_ij为检波点对应的拟合初至时间。

图10是本发明实施例拟合前的检波点的原有初至旅行时间三维示意图，图11是本发明实施例拟合后的检波点的拟合初至时间数据三维示意图，由图10和图11可见，通过本发明实施例的上述曲面拟合方法，检波点的原有初至旅行时间数据不仅变的光滑，而且还能保持原始形态，有助于提高了三维低信噪比地震数据的整体成像质量。

本发明实施例的剩余静校正还包括检波点的剩余静校正，本发明除了计算各炮点的初至剩余静校正量之外还对检波点的初至剩余静校正量进行计算。如图2所示，本发明实施例计算检波点的初至剩余静校正量的流程包括步骤S201至步骤S203。

步骤S201，从检波点道集数据中获取检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间。

在本发明实施例中，可以将地震数据按检波点排列，形成检波点道集数据，再在检波点道集数据上，读取所有地震道的检波点的原有初至旅行时间，进而得到检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间。

步骤S202，根据各炮点相对于所述检波点的位置采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，得到所述检波点的与各炮点对应的拟合初至时间。

在本发明实施例中，本步骤的曲面拟合方法可以采用和步骤S102的实施例相同的方法，具体拟合的流程可以参见步骤S102的实施例，这里不再赘述。

在本发明的实施例中，本步骤可以采用上述步骤S102的实施例的公式(1)至(11)计算检波点的与各炮点对应的拟合初至时间。

步骤S203，计算所述检波点的与各炮点对应的拟合初至时间与原有初至旅行时间的差值，并计算所述检波点的与各炮点对应的该差值的平均值，得到所述检波点的初至剩余静校正量。

在本发明实施例中，本步骤可以在检波点道集数据上，将检波点R_j与各炮点对应的拟合初至时间减去原有初至时间，再对所有炮点作平均得到检波点R_j剩余静校正量RT_j，具体公式可以为：

其中，N为与检波点R_j对应的炮点的数量，T’_ij为检波点R_j与各炮点对应的拟合初至时间。

在本发明实施例中，得到的检波点的初至剩余静校正量以及炮点的初至剩余静校正量可以应用在各种地震数据的修正，可以用于提高了三维低信噪比地震数据的整体成像质量。

本发明实施例通过三维数据曲面拟合的方法计算出炮点的初至剩余静校正量以及检波点的初至剩余静校正量，初至剩余静校正量可以用于对地震数据进行修正，相比于现有技术的基于反射波的剩余静校正技术校正效果更好，校正更准确。

图12是本发明实施例只经过层析静校正处理的3D叠加剖面示意图，图13是本发明实施例经过层析以及本发明剩余静校正处理的3D叠加剖面示意图。由图12和图13可以看到，在加入本申请计算的炮点和检波点的初至波剩余静校正量以后的3D叠加剖面相对于只做了层析静校正的3D叠加剖面无论是信噪比、分辨率还是同相轴的连续性上都得到了提升。特别是在浅层(500ms-1500ms)处，一些无法清楚辨认的同相轴变得十分清晰明显，另外中层和深层的同相轴都得到了相应的改善。

图3是本发明实施例对检波点的原有初至旅行时间进行拟合的第一流程图，如图3所示，在本发明实施例中，上述步骤S102的根据各检波点相对于所述炮点的位置采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，具体可以包括步骤S301和步骤S302。

步骤S301，以所述炮点为原点建立平面坐标系将所述炮点道集数据分为四个象限，其中，所述平面坐标系的X轴方向与检线方向一致。

在本发明实施例中，在炮点道集数据中以该炮点为中心建立平面坐标系，将炮点道集数据分为四个象限，如图9所示，图9中的接收点即为检波点。如图9所示，炮点道集数据中的检波点规则排列形成多条检线，在本发明实施例中，在建立平面坐标系时，可以将X轴方向与检线方向相同。

步骤S302，分别针对每个象限根据象限中各检波点的坐标采用曲面拟合方法对象限中各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，得到各象限的拟合结果。

图4是本发明实施例对检波点的原有初至旅行时间进行拟合的第二流程图，如图4所示，上述步骤S302的分别针对每个象限根据象限中各检波点的坐标采用曲面拟合方法对象限中各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，具体可以包括步骤S401至步骤S403。

步骤S401，根据各检波点的坐标计算各检波点与所述炮点的偏移距。

在本发明实施例中，可以根据检波点的坐标以及炮点的坐标(原点)，计算出检波点与炮点之间的距离，即偏移距。

步骤S402，建立三维坐标系，根据各检波点的偏移距、各检波点的Y轴坐标以及各检波点的原有初至旅行时间确定各检波点在所述三维坐标系中的坐标。

在本发明的一可选实施例中，在三维坐标系中，各检波点的偏移距和各检波点的Y轴坐标构成水平轴坐标，各检波点的原有初至旅行时间为垂直轴坐标，如图10所示。各检波点的原有初至旅行时间数据在三维坐标系中可以用点来表示。

步骤S403，根据各检波点在所述三维坐标系中的坐标采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合。

在本发明的可选实施例中，可以采用基于薄板的二维散点BSpline曲面拟合方法进行拟合，得到各检波点的拟合初至时间。

图5是本发明实施例对检波点与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合的第一流程图，如图5所示，在本发明实施例中，上述步骤S202的根据各炮点相对于所述检波点的位置采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，具体可以包括步骤S501和步骤S502。

步骤S501，以所述检波点为原点建立平面坐标系将所述检波点道集数据分为四个象限，其中，所述平面坐标系的X轴方向与炮线方向一致。

在本发明实施例中，在检波点道集数据中以该检波点为中心建立平面坐标系，将检波点道集数据分为四个象限。检波点道集数据中的炮点规则排列形成多条炮线，在本发明实施例中，在建立平面坐标系时，可以将X轴方向与炮线方向相同。

步骤S502，分别针对每个象限根据象限中各炮点的坐标采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，得到各象限的拟合结果。

图6是本发明实施例对检波点与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合的第二流程图，如图6所示，在本发明实施例中，上述步骤S502的分别针对每个象限根据象限中各炮点的坐标采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，具体可以包括步骤S601和步骤S602。

步骤S601，根据各炮点的坐标计算所述检波点与各炮点的偏移距。

步骤S602，建立三维坐标系，根据各炮点的偏移距、各炮点的Y轴坐标以及所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间确定各炮点在所述三维坐标系中的坐标。

在本发明的一可选实施例中，在三维坐标系中，各炮点的偏移距和各炮点的Y轴坐标构成水平轴坐标，各炮点的原有初至旅行时间为垂直轴坐标，如图10所示。各炮点的原有初至旅行时间数据在三维坐标系中可以用点来表示。

步骤S603，根据各炮点在所述三维坐标系中的坐标采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合。

由以上实施例可以看出，本发明实施例通过三维数据曲面拟合的方法计算出炮点的初至剩余静校正量以及检波点的初至剩余静校正量，初至剩余静校正量可以用于对地震数据进行修正，相比于现有技术的基于反射波的剩余静校正技术校正效果更好，校正更准确。此外，通过本发明实施例的上述曲面拟合方法，检波点的原有初至旅行时间数据不仅变的光滑，而且还能保持原始形态，有助于提高了三维低信噪比地震数据的整体成像质量。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种三维初至波剩余静校正装置，可以用于实现上述实施例所描述的三维初至波剩余静校正方法，如下面的实施例所述。由于三维初至波剩余静校正装置解决问题的原理与三维初至波剩余静校正方法相似，因此三维初至波剩余静校正装置的实施例可以参见三维初至波剩余静校正方法的实施例，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7是本发明实施例三维初至波剩余静校正装置的第一结构框图，如图7所示，本发明实施例三维初至波剩余静校正装置包括：第一原有初至旅行时间获取单元1、第一拟合初至时间确定单元2、炮点初至剩余静校正量计算单元3。

第一原有初至旅行时间获取单元1，用于从炮点道集数据中获取各检波点的与炮点对应的原有初至旅行时间。

第一拟合初至时间确定单元2，用于根据各检波点相对于所述炮点的位置采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，得到各检波点的拟合初至时间。

炮点初至剩余静校正量计算单元3，用于计算各检波点的拟合初至时间与原有初至旅行时间的差值，并计算所有检波点的该差值的平均值，得到所述炮点的初至剩余静校正量。

图8是本发明实施例三维初至波剩余静校正装置的第二结构框图，如图8所示，本发明实施例三维初至波剩余静校正装置还包括：第二原有初至旅行时间获取单元4、第二拟合初至时间确定单元5和检波点初至剩余静校正量计算单元6。

第二原有初至旅行时间获取单元4，用于从检波点道集数据中获取检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间。

第二拟合初至时间确定单元5，用于根据各炮点相对于所述检波点的位置采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，得到所述检波点的与各炮点对应的拟合初至时间。

检波点初至剩余静校正量计算单元6，用于计算所述检波点的与各炮点对应的拟合初至时间与原有初至旅行时间的差值，并计算所述检波点的与各炮点对应的该差值的平均值，得到所述检波点的初至剩余静校正量。

在本发明的实施例中，所述第一拟合初至时间确定单元2包括：

第一平面坐标系建立模块，用于以所述炮点为原点建立平面坐标系将所述炮点道集数据分为四个象限，其中，所述平面坐标系的X轴方向与检线方向一致；

第一拟合模块，用于分别针对每个象限根据象限中各检波点的坐标采用曲面拟合方法对象限中各检波点的原有初至旅行时间进行拟合，得到各象限的拟合结果。

在本发明的实施例中，所述第一拟合模块包括：

第一偏移距计算子模块，用于根据各检波点的坐标计算各检波点与所述炮点的偏移距；

第一三维坐标系建立子模块，用于建立三维坐标系，根据各检波点的偏移距、各检波点的Y轴坐标以及各检波点的原有初至旅行时间确定各检波点在所述三维坐标系中的坐标；

第一曲面拟合子模块，用于根据各检波点在所述三维坐标系中的坐标采用曲面拟合方法对各检波点的原有初至旅行时间进行拟合。

在本发明的实施例中，所述第二拟合初至时间确定单元5包括：

第二平面坐标系建立模块，用于以所述检波点为原点建立平面坐标系将所述检波点道集数据分为四个象限，其中，所述平面坐标系的X轴方向与炮线方向一致；

第二拟合模块，用于分别针对每个象限根据象限中各炮点的坐标采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合，得到各象限的拟合结果。

在本发明的实施例中，所述第二拟合模块包括：

第二偏移距计算子模块，用于根据各炮点的坐标计算所述检波点与各炮点的偏移距；

第二三维坐标系建立子模块，用于建立三维坐标系，根据各炮点的偏移距、各炮点的Y轴坐标以及所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间确定各炮点在所述三维坐标系中的坐标；

第二曲面拟合子模块，用于根据各炮点在所述三维坐标系中的坐标采用曲面拟合方法对所述检波点的与各炮点对应的原有初至旅行时间进行拟合。

在本发明的实施例中，所述曲面拟合方法包括：基于薄板的二维散点BSpline曲面拟合方法。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机设备。如图14所示，该计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线，在存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例方法中的步骤。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个单元存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中的方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅上述实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述三维初至波剩余静校正方法中的步骤。本领域技术人员可以理解，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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。