本申請涉及地震數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地震波形匹配方法及裝置。

背景技術(shù)：

基于地震數(shù)據(jù)確定地層的構(gòu)造形態(tài)是地震勘探的主要目的之一，這一過程通常被稱為地震構(gòu)造解釋。在地震構(gòu)造解釋過程中，例如，層位解釋或斷層解釋，都需要對地震數(shù)據(jù)中不同地震道對應(yīng)的地震波形進行匹配。地震波形匹配是指對兩個地震波形之間的特征點的對應(yīng)關(guān)系進行分析，以提取地震波形的特征點匹配關(guān)系序列。

現(xiàn)有的地震波形匹配方法的主要過程是：計算地震數(shù)據(jù)中目標(biāo)地震波形上每一個目標(biāo)采樣點分別與參考地震波形上指定參考采樣點之間的距離，即以采樣點為中心的相同時窗窗長內(nèi)的波形之間的歐式距離；將距離最小的目標(biāo)采樣點作為指定參考采樣點對應(yīng)的匹配點；重復(fù)上述步驟，從目標(biāo)地震波形中搜尋參考地震波形上每一個參考采樣點對應(yīng)的匹配點。針對信噪比較低的地震數(shù)據(jù)，采用現(xiàn)有的方法進行地震波形匹配，匹配過程可能容易受到噪聲干擾，出現(xiàn)匹配錯誤的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請實施例的目的是提供一種地震波形匹配方法及裝置，以提高地震波形匹配的準(zhǔn)確度。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供一種地震波形匹配方法及裝置是這樣實現(xiàn)的：

一種地震波形匹配方法，提供有地震數(shù)據(jù)，其中，所述地震數(shù)據(jù)包括：參考地震道數(shù)據(jù)和目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)；所述方法包括：

從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同；

從所述參考地震波形序列中確定參考地震稀疏脈沖序列，以及從所述目標(biāo)地震波形序列中確定目標(biāo)地震稀疏脈沖序列；

確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板用于表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式；

基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

優(yōu)選方案中，所述從所述參考地震波形序列中確定參考地震稀疏脈沖序列，包括：

基于預(yù)設(shè)擬合尺度集中指定擬合尺度，采用最小二乘擬合方法確定指定擬合多項式，并分別對所述指定擬合多項式進行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，得到與所述指定擬合多項式對應(yīng)的一階多項式導(dǎo)數(shù)和二階多項式導(dǎo)數(shù)；

將所述一階多項式導(dǎo)數(shù)與所述參考地震波形序列的卷積結(jié)果作為所述參考地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)，以及將所述二階多項式導(dǎo)數(shù)與所述參考地震波序列的卷積結(jié)果作為所述參考地震波形序列的二階導(dǎo)數(shù)；

基于所述參考地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，分別確定所述參考地震波形序列中極值點的位置和極值點類型；根據(jù)所述參考地震波形序列中極值點的位置和極值點類型，確定與所述指定擬合尺度對應(yīng)的參考地震稀疏脈沖序列；其中，所述參考地震稀疏脈沖序列中參考脈沖點為所述參考地震波形序列中極值點；

按照預(yù)設(shè)擬合尺度集中擬合尺度由小到大的順序，遍歷確定與當(dāng)前擬合尺度對應(yīng)的當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列，直至當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列中的參考脈沖點個數(shù)與前一個參考地震稀疏脈沖序列中的參考脈沖點個數(shù)之間的差值小于預(yù)設(shè)差異閾值為止，并將當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列作為最終的參考地震稀疏脈沖序列。

優(yōu)選方案中，所述從所述目標(biāo)地震波形序列中確定目標(biāo)地震稀疏脈沖序列，包括：

基于預(yù)設(shè)擬合尺度集中指定擬合尺度，采用最小二乘擬合方法確定指定擬合多項式，并分別對所述指定擬合多項式進行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，得到與所述指定擬合多項式對應(yīng)的一階多項式導(dǎo)數(shù)和二階多項式導(dǎo)數(shù)；

將所述一階多項式導(dǎo)數(shù)與所述目標(biāo)地震波形序列的卷積結(jié)果作為所述目標(biāo)地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)，以及將所述二階多項式導(dǎo)數(shù)與所述目標(biāo)地震波序列的卷積結(jié)果作為所述目標(biāo)地震波形序列的二階導(dǎo)數(shù)；

基于所述目標(biāo)地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，分別確定所述目標(biāo)地震波形序列中極值點的位置和極值點類型；根據(jù)所述目標(biāo)地震波形序列中極值點的位置和極值點類型，確定與所述指定擬合尺度對應(yīng)的目標(biāo)地震稀疏脈沖序列；其中，所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中目標(biāo)脈沖點為所述目標(biāo)地震波形序列中極值點；

按照預(yù)設(shè)擬合尺度集中擬合尺度由小到大的順序，遍歷確定與當(dāng)前擬合尺度對應(yīng)的當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列，直至當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中的目標(biāo)脈沖點個數(shù)與前一個目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中的目標(biāo)脈沖點個數(shù)之間的差值小于預(yù)設(shè)差異閾值為止，并將當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列作為最終的目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。

優(yōu)選方案中，所述確定波形距離類型和波形匹配步長集，包括：

獲取所述地震數(shù)據(jù)的信噪比，基于預(yù)設(shè)判別條件和所述信噪比，確定所述波形距離類型和最大波形匹配步長；所述最大波形匹配步長的取值為大于1的整數(shù)；

將取值為1至最大波形匹配步長的整數(shù)的波形匹配步長所構(gòu)成的集合作為所述波形匹配步長集。

優(yōu)選方案中，所述預(yù)設(shè)判別條件為：

當(dāng)所述信噪比大于預(yù)設(shè)信噪比閾值時，將所述波形距離類型設(shè)置為平均絕對誤差方法，確定所述最大波形匹配步長的取值范圍為2～4；或者，

當(dāng)所述信噪比小于或等于預(yù)設(shè)信噪比閾值時，將所述波形距離類型設(shè)置為高階絕對誤差方法，確定所述最大波形匹配步長的取值范圍為5至預(yù)設(shè)采樣點數(shù)量。

優(yōu)選方案中，所述基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列，包括：

基于所述波形距離類型，分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，并存儲于波形距離矩陣；所述波形距離矩陣中行號與所述參考地震稀疏脈沖序列的參考脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中列號與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的目標(biāo)脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中的任一元素的值為所述波形距離；

在所述波形距離矩陣中確定正向起始元素；

基于所述動態(tài)時間彎曲模板，從所述波形距離矩陣中確定所述正向起始元素指向的目標(biāo)元素；

遍歷從所述波形距離矩陣中確定當(dāng)前目標(biāo)元素所指向的下一個目標(biāo)元素；

將各個所述目標(biāo)元素對應(yīng)的行號和列號作為所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列中各個匹配路徑中參考脈沖點序列號和目標(biāo)脈沖點序列號。

優(yōu)選方案中，所述基于所述波形距離類型，分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，包括：

針對所述參考地震稀疏脈沖序列中指定參考脈沖點和所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中指定目標(biāo)脈沖點，基于所述波形距離類型，計算以所述指定參考脈沖點為中心的預(yù)設(shè)時窗內(nèi)的參考脈沖點集合，與以所述指定目標(biāo)脈沖點為中心的預(yù)設(shè)時窗內(nèi)的目標(biāo)脈沖點集合之間的波形距離。

優(yōu)選方案中，所述在所述波形距離矩陣中確定正向起始元素，包括：

將所述波形距離矩陣中第一行的各個元素中波形距離最小的元素作為所述正向起始元素。

優(yōu)選方案中，所述基于所述動態(tài)時間彎曲模板，從所述波形距離矩陣中確定所述正向起始元素所指向的目標(biāo)元素，包括：

基于所述動態(tài)彎曲模板，將所述正向起始元素所指向的所述波形距離矩陣中的元素中波形距離最小的元素作為所述目標(biāo)元素。

優(yōu)選方案中，基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列，還包括：

基于所述波形距離類型，分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，并將所述波形距離存儲于波形距離矩陣；所述波形距離矩陣中行號與所述參考地震稀疏脈沖序列的參考脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中列號與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的目標(biāo)脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中的任一元素的值為所述波形距離；

對所述波形距離矩陣中第一行和第一列的各個元素中指定元素的值作為預(yù)先設(shè)置的累積距離矩陣中與所述指定元素相同行號和相同列號對應(yīng)的元素的值；其中，所述累積距離矩陣與所述波形距離矩陣的行數(shù)和列數(shù)相同；

基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述波形距離矩陣，確定所述累積距離矩陣中除第一行和第一列的元素以外的其他元素的值；

基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述累積距離矩陣，確定所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

優(yōu)選方案中，所述基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述累積距離矩陣，確定所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列，包括：

在所述累積距離矩陣中確定反向起始元素；

基于所述動態(tài)時間彎曲模板，從所述累積距離矩陣中確定所述反向起始元素所指向的目標(biāo)元素；

遍歷從所述累積距離矩陣中確定當(dāng)前目標(biāo)元素所指向的下一個目標(biāo)元素；

將各個所述目標(biāo)元素對應(yīng)的行號和列號作為所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列中各個匹配路徑中參考脈沖點序列號和目標(biāo)脈沖點序列號。

一種地震波形匹配裝置，所述裝置提供地震數(shù)據(jù)，其中，所述地震數(shù)據(jù)包括：參考地震道數(shù)據(jù)和目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)；所述裝置包括：地震波形序列獲取模塊、地震脈沖序列確定模塊、動態(tài)時間彎曲模板建立模塊和匹配處理模塊；其中，

所述地震波形序列獲取模塊，用于從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同；

所述地震脈沖序列確定模塊，用于分別從所述參考地震波形序列和所述目標(biāo)地震波形序列確定參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列；

所述動態(tài)時間彎曲模板建立模塊，用于確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板用于表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式；

所述匹配處理模塊，用于基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

本申請實施例了一種地震波形匹配方法及裝置，可以從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同；可以分別從所述參考地震波形序列和所述目標(biāo)地震波形序列確定參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列；確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，可以建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板用于表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式；基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，可以對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，可以得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。通過所確定的波形匹配步長集建立的動態(tài)時間彎曲模板，進行匹配處理，可以跳過脈沖序列中噪聲脈沖，從而可以提高地震波形匹配的準(zhǔn)確度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請一種地震波形匹配方法實施例的流程圖；

圖2是本申請實施例中參考地震波形序列和目標(biāo)地震波形序列的示意圖；

圖3是本申請實施例中參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的示意圖；

圖4是本申請實施例中正向動態(tài)時間彎曲模板的示意圖；

圖5是本申請實施例中反向動態(tài)時間彎曲模板的示意圖；

圖6是本申請實施例中波形距離矩陣的示意圖；

圖7是本申請實施例中累積距離矩陣的示意圖；

圖8是本申請實施例中地震波形匹配路徑的示意圖；

圖9是本申請實施例中地震波形匹配路徑序列的示意圖；

圖10是本申請地震波形匹配裝置實施例的組成結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

本申請實施例提供一種地震波形匹配方法及裝置。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護的范圍。

本申請實施例提供一種地震波形匹配方法。所述方法可以提供有地震數(shù)據(jù)，其中，所述地震數(shù)據(jù)可以包括：參考地震道數(shù)據(jù)和目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)。

在一種實施方式中，所述地震數(shù)據(jù)的采樣時間間隔可以為1毫秒。所述參考地震道數(shù)據(jù)可以包括：參考采樣點，以及與所述參考采樣點對應(yīng)的采樣時間和振幅。所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)可以包括：目標(biāo)采樣點，以及與所述目標(biāo)采樣點對應(yīng)的采樣時間和振幅。

圖1是本申請一種地震波形匹配方法實施例的流程圖。所述地震波形匹配方法，包括以下步驟。

步驟s101：從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同。

具體地，可以從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列。所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同。其中，所述參考地震波形序列和所述目標(biāo)地震波形序列均可以為一維數(shù)組。數(shù)組中的元素與采樣點一一對應(yīng)。

例如，圖2是本申請實施例中參考地震波形序列和目標(biāo)地震波形序列的示意圖。圖2中波形a表示參考地震波形序列，波形b表示目標(biāo)地震波形序列。縱向坐標(biāo)表示采樣時間，單位為毫秒。

步驟s102：從所述參考地震波形序列中確定參考地震稀疏脈沖序列，以及從所述目標(biāo)地震波形序列中確定目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。

在一種實施方式中，從所述參考地震波形序列中確定參考地震稀疏脈沖序列，具體可以包括，基于預(yù)設(shè)擬合尺度集中指定擬合尺度，采用最小二乘擬合方法確定指定擬合多項式，并分別對所述指定擬合多項式進行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，得到與所述指定擬合多項式對應(yīng)的一階多項式導(dǎo)數(shù)和二階多項式導(dǎo)數(shù)?？梢詫⑺鲆浑A多項式導(dǎo)數(shù)與所述參考地震波形序列的卷積結(jié)果作為所述參考地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)，以及將所述二階多項式導(dǎo)數(shù)與所述參考地震波序列的卷積結(jié)果作為所述參考地震波形序列的二階導(dǎo)數(shù)?；谒鰠⒖嫉卣鸩ㄐ涡蛄械囊浑A導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，可以分別確定所述參考地震波形序列中各個極值點的位置和極值點類型。根據(jù)所述參考地震波形序列中各個極值點的位置和極值點類型，確定與所述指定擬合尺度對應(yīng)的參考地震稀疏脈沖序列。其中，所述參考地震稀疏脈沖序列中參考脈沖點為所述參考地震波形序列中極值點?？梢园凑疹A(yù)設(shè)擬合尺度集中擬合尺度由小到大的順序，遍歷確定與當(dāng)前擬合尺度對應(yīng)的當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列，直至當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列中的參考脈沖點個數(shù)與前一個參考地震稀疏脈沖序列中的參考脈沖點個數(shù)之間的差值小于預(yù)設(shè)差異閾值為止，并將當(dāng)前參考地震稀疏脈沖序列作為最終的參考地震稀疏脈沖序列。

在一種實施方式中，從所述目標(biāo)地震波形序列中確定目標(biāo)地震稀疏脈沖序列，具體可以包括，基于預(yù)設(shè)擬合尺度集中指定擬合尺度，采用最小二乘擬合方法確定指定擬合多項式，并分別對所述指定擬合多項式進行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)，得到與所述指定擬合多項式對應(yīng)的一階多項式導(dǎo)數(shù)和二階多項式導(dǎo)數(shù)?？梢詫⑺鲆浑A多項式導(dǎo)數(shù)與所述目標(biāo)地震波形序列的卷積結(jié)果作為所述目標(biāo)地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)，以及將所述二階多項式導(dǎo)數(shù)與所述目標(biāo)地震波序列的卷積結(jié)果作為所述目標(biāo)地震波形序列的二階導(dǎo)數(shù)?；谒瞿繕?biāo)地震波形序列的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，分別確定所述目標(biāo)地震波形序列中各個極值點的位置和極值點類型。根據(jù)所述目標(biāo)地震波形序列中各個極值點的位置和極值點類型，確定與所述指定擬合尺度對應(yīng)的目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。其中，所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中目標(biāo)脈沖點為所述目標(biāo)地震波形序列中極值點?？梢园凑疹A(yù)設(shè)擬合尺度集中擬合尺度由小到大的順序，遍歷確定與當(dāng)前擬合尺度對應(yīng)的當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列，直至當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中的目標(biāo)脈沖點個數(shù)與前一個目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中的目標(biāo)脈沖點個數(shù)之間的差值小于預(yù)設(shè)差異閾值為止，并將當(dāng)前目標(biāo)地震稀疏脈沖序列作為最終的目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。

例如，圖3是本申請實施例中從圖2的參考地震波形序列和目標(biāo)地震波形序列中分別確定的參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的示意圖。圖3中脈沖a表示參考地震稀疏脈沖序列，脈沖b表示目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。圖3中的縱坐標(biāo)表示采樣時間，單位為毫秒。按照采樣時間由小到大，可以對所述參考地震稀疏脈沖序列中參考脈沖點排序，以及對目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中目標(biāo)脈沖點排序并編號。如此，所述參考地震稀疏脈沖序列可以由脈沖a中參考脈沖點s0、s1、s2、...、s30構(gòu)成。所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列可以由脈沖b中目標(biāo)脈沖點t0、t1、t2、...、t29構(gòu)成。

步驟s103：確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板用于表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式。

在一種實施方式中，可以獲取所述地震數(shù)據(jù)的信噪比，基于預(yù)設(shè)判別條件和所述信噪比，可以確定所述波形距離類型和最大波形匹配步長。所述最大波形匹配步長的取值可以為大于1的整數(shù)。所述波形距離類型可以表示兩個波形之間的波形距離的計算方法。可以將取值為1至最大波形匹配步長的整數(shù)的波形匹配步長所構(gòu)成的集合作為所述波形匹配步長集。

在一種實施方式中，所述預(yù)設(shè)判別條件可以包括：當(dāng)所述信噪比大于預(yù)設(shè)信噪比閾值時，可以將所述波形距離類型設(shè)置為平均絕對誤差方法，可以確定所述最大波形匹配步長的取值范圍為2～4；或者，當(dāng)所述信噪比小于或等于預(yù)設(shè)信噪比閾值時，可以將所述波形距離類型設(shè)置為高階絕對誤差方法，可以確定所述最大波形匹配步長的取值范圍為5至預(yù)設(shè)采樣點數(shù)量。所述預(yù)設(shè)信噪比閾值的取值范圍可以為50～60分貝。

在一種實施方式中，基于所述波形匹配步長集，建立動態(tài)時間彎曲模板，具體可以包括，基于所述波形匹配步長集，可以確定多種搜索模式和所述搜索模式的數(shù)量?？梢詫⒏鞣N所述搜索模式所構(gòu)成的模板作為所述動態(tài)時間彎曲模板。其中，所述動態(tài)時間彎曲模板可以包括：正向動態(tài)時間彎曲模板和反向動態(tài)時間彎曲模板。例如，圖4是本申請實施例中正向動態(tài)時間彎曲模板的示意圖。圖5是本申請實施例中反向動態(tài)時間彎曲模板的示意圖。所述波形匹配步長集可以包括值為1、2、3、4、5的波形匹配步長。如圖4所示，所述正向動態(tài)時間彎曲模板中包括的搜索模式的數(shù)量為9，各種搜索模式可以分別為：

g(i-1,j-1)→g(i,j)；

g(i-2,j-1)→g(i,j)；

g(i-3,j-1)→g(i,j)；

g(i-4,j-1)→g(i,j)；

g(i-5,j-1)→g(i,j)；

g(i-1,j-2)→g(i,j)；

g(i-1,j-3)→g(i,j)；

g(i-1,j-4)→g(i,j)；

g(i-1,j-5)→g(i,j)。

如圖5所示，所述反向動態(tài)時間彎曲模板中包括的搜索模式的數(shù)量為9，各種搜索模式可以分別為：

g(i,j)→g(i-1,j-1)；

g(i,j)→g(i-2,j-1)；

g(i,j)→g(i-3,j-1)；

g(i,j)→g(i-4,j-1)；

g(i,j)→g(i-5,j-1)；

g(i,j)→g(i-1,j-2)；

g(i,j)→g(i-1,j-3)；

g(i,j)→g(i-1,j-4)；

g(i,j)→g(i-1,j-5)。

步驟s104：基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

具體地，基于所述波形距離類型，可以分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，并存儲于波形距離矩陣；所述波形距離矩陣中行號與所述參考地震稀疏脈沖序列的參考脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中列號與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的目標(biāo)脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中的任一元素的值為所述波形距離?？梢栽谒霾ㄐ尉嚯x矩陣中確定正向起始元素?；谒鰟討B(tài)時間彎曲模板，可以從所述波形距離矩陣中確定所述正向起始元素所指向的目標(biāo)元素。遍歷從所述波形距離矩陣中確定當(dāng)前目標(biāo)元素所指向的下一個目標(biāo)元素。可以將各個所述目標(biāo)元素對應(yīng)的行號和列號作為所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列中各個匹配路徑中參考脈沖點序列號和目標(biāo)脈沖點序列號。

在一種實施方式中，基于所述波形距離類型，分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，具體可以包括，針對所述參考地震稀疏脈沖序列中指定參考脈沖點和所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中指定目標(biāo)脈沖點，基于所述波形距離類型，可以計算以所述指定參考脈沖點為中心的預(yù)設(shè)時窗內(nèi)的參考脈沖點集合，與以所述指定目標(biāo)脈沖點為中心的預(yù)設(shè)時窗內(nèi)的目標(biāo)脈沖點集合之間的波形距離。

在一種實施方式中，在所述波形距離矩陣中確定正向起始元素，具體可以包括，可以將所述波形距離矩陣中第一行的各個元素中波形距離最小的元素作為所述正向起始元素。

在另一種實施方式中，基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列，具體還可以包括：基于所述波形距離類型，可以分別計算所述參考地震稀疏脈沖序列中各個參考脈沖點與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中各個目標(biāo)脈沖點之間的波形距離，并將所述波形距離存儲于波形距離矩陣。所述波形距離矩陣中行號與所述參考地震稀疏脈沖序列的參考脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中列號與所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的目標(biāo)脈沖點序列號相對應(yīng)，所述波形距離矩陣中的任一元素的值為所述波形距離?？梢詫λ霾ㄐ尉嚯x矩陣中第一行和第一列的各個元素中指定元素的值作為預(yù)先設(shè)置的累積距離矩陣中與所述指定元素相同行號和相同列號對應(yīng)的元素的值。其中，所述累積距離矩陣與所述波形距離矩陣的行數(shù)和列數(shù)相同。基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述波形距離矩陣，可以確定所述累積距離矩陣中除第一行和第一列的元素以外的其他元素的值。基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述累積距離矩陣，可以確定所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

在一種實施方式中，基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述累積距離矩陣，確定所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列，具體可以包括，可以在所述累積距離矩陣中確定反向起始元素?；谒鰟討B(tài)時間彎曲模板，可以從所述累積距離矩陣中確定所述反向起始元素所指向的目標(biāo)元素?？梢员闅v從所述累積距離矩陣中確定當(dāng)前目標(biāo)元素所指向的下一個目標(biāo)元素?？梢詫⒏鱾€所述目標(biāo)元素對應(yīng)的行號和列號作為所述目標(biāo)地震波形匹配路徑序列中各個匹配路徑中參考脈沖點序列號和目標(biāo)脈沖點序列號。

在一種實施方式中，基于所述動態(tài)時間彎曲模板和所述波形距離矩陣，確定所述累積距離矩陣中除第一行和第一列的元素以外的其他元素的值，具體可以包括，可以采用下述公式計算所述累積距離矩陣中除第一行和第一列的元素以外的其他元素中一元素的值：

d(i,j)＝d(i,j)+min{d(m,n)}

其中，d(i,j)表示所述累積距離矩陣中第i行和第j列對應(yīng)的元素的值，d(i,j)表示所述波形距離矩陣中第i行和第j列對應(yīng)的元素的值，d(m,n)表示所述累積距離矩陣中第m行和第n列對應(yīng)的元素的值，其中，i＞1，j＞1，當(dāng)m＝i-1,i-2,...,i-k時，n＝j(luò)-1；當(dāng)m＝i-1時，n＝j(luò)-1,j-2,...,j-k。

在一種實施方式中，在所述累積距離矩陣中確定反向起始元素，具體可以包括，可以將所述累積距離矩陣中最后一行的各個元素中波形距離最小的元素作為所述反向起始元素。

例如，圖6是本申請實施例中基于圖3得到的波形距離矩陣的示意圖。圖7是本申請實施例中基于圖3和圖6得到的累積距離矩陣的示意圖。圖6和圖7中的行號和列號分別表示所述參考地震稀疏脈沖序列的參考脈沖點序列號，以及所述目標(biāo)地震稀疏脈沖序列的目標(biāo)脈沖點序列號。圖6和圖7中的灰度值分別表示波形距離和累積距離。圖8是本申請實施例中基于圖7得到的地震波形匹配路徑的示意圖。圖9是本申請實施例中基于圖8得到的地震波形匹配關(guān)系和地震波形匹配路徑序列的示意圖。圖9中(a)和(b)分別為基于圖8得到的地震波形匹配關(guān)系和地震波形匹配路徑序列的示意圖。圖9中(a)中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別為振幅和采樣時間。其中，采樣時間的單位為毫秒(ms)。圖9中(a)的各個參考脈沖點與各個目標(biāo)脈沖點之間連線表示所述地震波形匹配關(guān)系，即連線兩端的參考脈沖點與目標(biāo)脈沖點是互相匹配的。在圖9中(b)的地震波形匹配路徑序列中，參考列中元素的值分別與參考采樣點排序后的編號一一對應(yīng)。根據(jù)所述地震波形匹配關(guān)系，可以將與參考脈沖點相匹配的目標(biāo)脈沖點排序后的編號作為目標(biāo)列中元素的值。其中，互相匹配的參考脈沖點的編號和目標(biāo)脈沖點的編號分別作為在參考列和目標(biāo)列的同一行處元素的值。如參考脈沖點s0與目標(biāo)脈沖點t0匹配，參考列和目標(biāo)列的第一行處元素的分別為0和0。某些參考脈沖點沒有相互匹配的目標(biāo)脈沖點，這時目標(biāo)列中與這些參考脈沖點的編號對應(yīng)的行處的元素的值為-1。如參考脈沖點s6、s9和s10沒有相互匹配的目標(biāo)脈沖點，目標(biāo)列中與這些參考脈沖點的編號對應(yīng)的行處的元素的值為-1。從圖9中，可以看出，目標(biāo)地震稀疏脈沖序列中的目標(biāo)脈沖點t1、t2、t8沒有對應(yīng)匹配的參考采樣點，表明在采用本申請實施例的地震波形匹配方法進行匹配處理時，可以跳過如目標(biāo)脈沖點t1、t2、t8這樣的噪聲，從而可以提高波形匹配的準(zhǔn)確度。

所述地震波行匹配方法實施例，可以從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同；可以分別從所述參考地震波形序列和所述目標(biāo)地震波形序列確定參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列；確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，可以建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板用于表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式；基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，可以對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，可以得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。通過所確定的波形匹配步長集建立的動態(tài)時間彎曲模板，進行匹配處理，可以跳過脈沖序列中噪聲脈沖，從而可以提高地震波形匹配的準(zhǔn)確度。

圖10是本申請地震波形匹配裝置實施例的組成結(jié)構(gòu)圖。所述地震波形匹配裝置可以提供地震數(shù)據(jù)，其中，所述地震數(shù)據(jù)包括：參考地震道數(shù)據(jù)和目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)。如圖10所示，所述地震波形匹配裝置可以包括：地震波形序列獲取模塊100、地震脈沖序列確定模塊200、動態(tài)時間彎曲模板建立模塊300和匹配處理模塊400。

所述地震波形序列獲取模塊100，可以用于從所述參考地震道數(shù)據(jù)中獲取參考地震波形序列，以及從所述目標(biāo)地震道數(shù)據(jù)中獲取目標(biāo)地震波形序列；所述參考地震波形序列與所述目標(biāo)地震波形序列分別對應(yīng)的采樣時間段相同。

所述地震脈沖序列確定模塊200，可以用于分別從所述參考地震波形序列和所述目標(biāo)地震波形序列確定參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列。

所述動態(tài)時間彎曲模板建立模塊300，可以用于確定波形距離類型和波形匹配步長集；基于所述波形匹配步長集，建立動態(tài)時間彎曲模板；所述動態(tài)時間彎曲模板可以表示確定波形匹配路徑過程中所采用的搜索模式。

所述匹配處理模塊400，可以用于基于所述波形距離類型和所述動態(tài)時間彎曲模板，對所述參考地震稀疏脈沖序列和目標(biāo)地震稀疏脈沖序列進行匹配處理，得到目標(biāo)地震波形匹配路徑序列。

所述地震波形匹配實施例與所述地震波形匹配方法實施例相對應(yīng)，可以實現(xiàn)所述地震波形匹配方法實施例，并取得方法實施例的技術(shù)效果。

在20世紀(jì)90年代，對于一個技術(shù)的改進可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(例如，對二極管、晶體管、開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)的改進)還是軟件上的改進(對于方法流程的改進)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的很多方法流程的改進已經(jīng)可以視為硬件電路結(jié)構(gòu)的直接改進。設(shè)計人員幾乎都通過將改進的方法流程編程到硬件電路中來得到相應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)。因此，不能說一個方法流程的改進就不能用硬件實體模塊來實現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(programmablelogicdevice,pld)(例如現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對器件編程來確定。由設(shè)計人員自行編程來把一個數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片pld上，而不需要請芯片制造廠商來設(shè)計和制作專用的集成電路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logiccompiler)”軟件來實現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語言來撰寫，此稱之為硬件描述語言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非僅有一種，而是有許多種，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)與verilog2。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該清楚，只需要將方法流程用上述幾種硬件描述語言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以很容易得到實現(xiàn)該邏輯方法流程的硬件電路。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔粒梢詫⒂糜趯崿F(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

上述實施例闡明的裝置、模塊，具體可以由計算機芯片或?qū)嶓w實現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。

通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，在一個典型的配置中，計算設(shè)備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)存。該計算機軟件產(chǎn)品可以包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在內(nèi)存中，內(nèi)存可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flashram)。內(nèi)存是計算機可讀介質(zhì)的示例。計算機可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術(shù)來實現(xiàn)信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計算機的存儲介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(pram)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能光盤(dvd)或其他光學(xué)存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲或其他磁性存儲設(shè)備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲可以被計算設(shè)備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質(zhì)不包括短暫電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號和載波。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎銠C系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個人計算機、服務(wù)器計算機、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)pc、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等等。

本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。