基于形態濾波的大地電磁去噪效果分析

劉俊峰 湯磊 張寒韜 郭猛猛

摘 要：本文運用形態濾波通過腐蝕、膨脹以及開-閉、閉-開運算對仿真大地電磁數據進行去噪分析，運用組合形態濾波器對一段大地電磁信號進行了去噪，并重構了大地電磁信號，結果表明形態濾波具有較好的抑制噪聲效果，能夠較好的去除大尺度的噪音干擾。

關鍵詞：大地電磁 形態濾波 腐蝕 膨脹 開閉

中圖分類號：TN911.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0018-01

1 形態濾波理論

將長度為離散信號表示為，長度為的形態學濾波器的結構元素表示為，且M<

（1）

（2）

關于的開運算（）和閉運算（·），形態開-閉和閉-開及組合形態濾波運算，重構信號為[2，3，4]：

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

2 實測數據去噪

對一段包含大尺度強干擾的實測大地電磁信號進行濾波，選擇圓盤型結構元素構成組合形態濾波器，結構元素長度為5點，去噪后得到的效果如圖1所示。

從去噪后的曲線b中可以看到，形態濾波將信號曲線a中“毛刺”去除掉，得到了較平滑的信號曲線，而這信號曲線正是實測信號中的大尺度強干擾曲線。經過重構后，信號曲線c基本上還原了大地電磁信號的原來特征，得到了大地電磁的有用信號。

3 結論

通過上文的研究，得出結論為：腐蝕、膨脹運算分別對正噪聲和負噪聲有較好的抑制作用，而開-閉和閉-開及組合形態濾波器則進一步抑制了噪聲。組合形態濾波器在實測數據的去噪中有良好的效果。

參考文獻

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