Seismic data often undergoes severe noise due to environmental factors, which seriously affects subsequent applications. Traditional hand-crafted denoisers such as filters and regularizations utilize interpretable domain knowledge to design generalizable denoising techniques, while their representation capacities may be inferior to deep learning denoisers, which can learn complex and representative denoising mappings from abundant training pairs. However, due to the scarcity of high-quality training pairs, deep learning denoisers may sustain some generalization issues over various scenarios. In this work, we propose a self-supervised method that combines the capacities of deep denoiser and the generalization abilities of hand-crafted regularization for seismic data random noise attenuation. Specifically, we leverage the Self2Self (S2S) learning framework with a trace-wise masking strategy for seismic data denoising by solely using the observed noisy data. Parallelly, we suggest the weighted total variation (WTV) to further capture the horizontal local smooth structure of seismic data. Our method, dubbed as S2S-WTV, enjoys both high representation abilities brought from the self-supervised deep network and good generalization abilities of the hand-crafted WTV regularizer and the self-supervised nature. Therefore, our method can more effectively and stably remove the random noise and preserve the details and edges of the clean signal. To tackle the S2S-WTV optimization model, we introduce an alternating direction multiplier method (ADMM)-based algorithm. Extensive experiments on synthetic and field noisy seismic data demonstrate the effectiveness of our method as compared with state-of-the-art traditional and deep learning-based seismic data denoising methods.


翻译:由于环境因素,地震数据往往会因环境因素而发生严重噪音,严重影响随后的应用。过滤器和正规化等传统手工制作的隐隐含物利用可解释的域知识来设计可普遍适用的脱落技术,而其代表能力可能低于深层学习的隐含物,后者可以学习大量培训配对的复杂和有代表性的脱色绘图,然而,由于缺少高质量的培训配对,深层学习的隐含物可能在各种假设中维持一些一般化问题。在这项工作中,我们提出一种自我监督的方法,将深层降压器的能力和由手工制作的对地震数据有效性调整的通用能力结合起来。具体地说,我们利用自定义的自我自定义(S2S2S)学习框架,通过只使用观察到的扰动数据来微量地掩盖地震数据脱色的图。同时,我们建议加权的总变化总变化(WTV)进一步捕捉到基于当地水平的平流平流结构结构。我们的方法,以S2S-WTV的形式进行演示,在自定义的更深层结构化的更深层、更精确的自我升级的网络和精确的自我定位方法中,我们既拥有高代表能力,又能、更清晰的自我升级的自我升级的自我升级的自我升级的自我转换的自我转换的网络,又可以去除的自我转换的自我转换的系统,可以消除常规的系统、更精确的系统、更精确的系统、更精确的系统、更精确化的方法可以去除。

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