Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/35322
Tipo: Dissertação
Título: Migração reversa no tempo por filtros mínimos quadrados de única iteração com uso de redes neurais convolucionais no domínio da transformada Curvelet
Título(s) alternativo(s): Single iteration Least-squares Reverse Time Migration with the usage of convolutional neural networks in the Curvelet transform domain
Autor(es): Soares, Átila Saraiva Quintela
Primeiro Orientador: Pestana, Reynam da Cruz
metadata.dc.contributor.referee1: Pestana, Reynam da Cruz
metadata.dc.contributor.referee2: Ladino, Oscar Fabian Mojica
metadata.dc.contributor.referee3: Pacheco, Diego Fernando Barrera
Resumo: O conceito de filtros de focalização é uma nova abordagem para a migração de mínimos quadrados, tentando obter resultados semelhantes, mas com apenas uma iteração, sem recorrer a métodos iterativos computacionalmente caros. Nos últimos anos, vários estudos propuseram diferentes soluções para esse problema, como o uso de transformações baseadas em Fourier e redes neurais. No final, todos tentam alcançar algum tipo de reparametrização e focalização da imagem usando esses novos parâmetros, aproximando-se da inversa da Hessiana. Essa técnica não é nova, sendo empregada em câmeras digitais para filtrar o borrado inerente ao equipamento, usando um conceito similar. Neste trabalho estudamos o uso da topologia de rede neural U-Net, aplicada tanto no domínio de transformada de curvelet quanto para janelas no domínio espacial. A U-Net é um tipo específico de rede neural convolucional (CNN) que possui blocos de codificação e decodificação, o que aumenta sua capacidade de reconhecer características em diferentes escalas. Ao aplicá-lo ao domínio da transformada curvelet, que é separado por escala, ângulo e localização, tem a oportunidade de compreender melhor aspectos diferentes das mesmas feições espaciais. A ideia é treinar a rede como um filtro de correspondência entre o par de imagens remigradas e migradas e, em seguida, aplicá-lo à imagem migrada. Nossos estudos mostram que o treinamento do modelo de aprendizagem profunda (\textit{deep learning}) U-Net no domínio curvelet pode melhorar as regiões mais profundas da seção sísmica migrada. Este é um dos poucos estudos recentes tentando usar redes neurais no domínio da transformada de curvelet, e muita pesquisa ainda é necessária para compreender plenamente quais são as possibilidades de usar tal técnica. O filtro baseado na rede U-Net foi testado em dois conjuntos de dados sintéticos (Marmousi e Sigsbee), apresentados resultados encorajadores, mostrando que a aplicação da rede após o processo de treinamento produziu uma imagem sísmica com melhor resolução do que o resultado da seção migrada convencionalmente.
Abstract: The concept of deblurring filters is a novel approach to the least-squares migration, trying to achieve similar results but with only one iteration, without resorting to computationally expensive iterative methods. There have been several studies proposing different solutions to this problem, such as using Fourier-based transforms and neural networks. In the end, all of them try to achieve some sort of reparametrization and deblurring of the image by using those new parameters, to approximate the inverse of the Hessian. This technique is not new, being employed in digital cameras to filter the blur inherent to the equipment by using a similar concept. This dissertation studies the use of the U-Net neural network topology, applied to the curvelet transform domain and to patches in the spatial domain. The U-Net is a specific type of convolutional neural network (CNN) that has encoding and decoding blocks, which enhances its ability to recognize features at different scales. By applying it to the curvelet domain, which is separated by scale, angle, and location, it has the opportunity to better grasp different aspects of the same features. The idea is to train the network to match the pair of remigrated and migrated images, and then apply it to the migrated image. Our research shows that training the U-Net deep learning model in the curvelet domain can improve resolution at the deep regions of the migrated seismic section.% However, is very susceptible to noise, and seems to work on marine data better. This is one of the very few recent studies attempting to use neural networks in the curvelet transform domain, and a lot of research is still needed to fully grasp what are the possibilities of using such a technique.The filter based in the U-Net network was tested on two synthetic data sets (Marmousi and Sigsbee), presenting encouraging results, on top of showing that the network application after the training process produced a seismic image with better resolution compared to the conventionally migrated section.
Palavras-chave: Redes neurais convolucionais
Filtragem com inversa da Hessiana
Filtros de focalização
Migração mínimos quadrados
Filtros de desfoque
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Pós-Graduação em Geofísica (PGEOF) 
Citação: SOARES, Átila Saraiva Quintela. Migração reversa no tempo por filtros mínimos quadrados de única iteração com uso de redes neurais convolucionais no domínio da transformada Curvelet. 2022. 65 f. Dissertação (Mestrado em Geofísica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2022.
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/35322
Data do documento: 18-Jan-2022
Aparece nas coleções:Dissertação (PGGEOFISICA)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Disser-Atila-final-assinado-reynam-diego-oscar.pdfDissertação de mestrado de Átila Saraiva Quintela Soares2,2 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.