中国海洋大学学报(自然科学版)2025,Vol.55Issue(2) :89-102.DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20240043

基于注意力机制的MWCNN网络的海洋自由表面多次波压制研究

Research on Ocean Free Surface Multiple Suppression Based on Attention Mechanism in MWCNN

胡嘉晨 童思友 尚新民 孙朋朋 王忠成 王士雨 魏皓 辛成庆
中国海洋大学学报(自然科学版)2025,Vol.55Issue(2) :89-102.DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20240043

基于注意力机制的MWCNN网络的海洋自由表面多次波压制研究

Research on Ocean Free Surface Multiple Suppression Based on Attention Mechanism in MWCNN

胡嘉晨 1童思友 2尚新民 3孙朋朋 3王忠成 3王士雨 1魏皓 1辛成庆1
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作者信息

  • 1. 中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛 266100
  • 2. 中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛 266100;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛 266237
  • 3. 中国石化胜利油田分公司物探研究院,山东东营 257022
  • 折叠

摘要

本文提出了一种基于注意力机制的多级小波变换驱动的卷积神经网络(Multi-level wavelet CNN,MWCNN)来压制海洋地震资料中的自由表面多次波.该方法通过小波变换实现数据特征尺寸的压缩,从而避免传统下采样带来的信息缺失问题.此外,它还引入了注意力机制来扩大感受野,提高训练的保真效果.用本文算法与DnCNN网络、U-Net网络分别对不同观测系统下的模拟数据和实际数据进行对比测试,实验结果表明基于注意力机制的MWCNN网络能较好地分离一次波和自由表面多次波,对有效信号的保护比其它两种网络更优秀,具有较强的泛化能力和压制效率.

Abstract

This paper proposes an attention-based Multi-level wavelet Convolutional Neural Network to suppress free surface multiples in marine seismic data.Wavelet transform is used to compress the fea-ture size of image data to avoid the loss of information caused by traditional down-sampling.Besides,it also introduces an attention mechanism to expand its receptive field and improve the fidelity of training.The algorithm proposed in this paper is compared with DnCNN network and U-Net network to test the simulated data and actual data under different observation modes.The experimental results show that the attention Mechanism in MWCNN can better separate the primary wave and the free surface multi-ple,and the protection of the effective signal are better than the other two networks.It has strong gen-eralization ability and suppression efficiency.

关键词

海洋地震资料/自由表面多次波/多级小波变换驱动的卷积神经网络(MWCNN)/注意力机制

Key words

marine seismic data/free-surface multiple/multi-level wavelet CNN/attention mechanism

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出版年

2025
中国海洋大学学报(自然科学版)
中国海洋大学

中国海洋大学学报(自然科学版)

北大核心
影响因子:0.474
ISSN:1672-5174
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