基于形态滤波的大地电磁去噪效果分析

刘俊峰 汤磊 张寒韬 郭猛猛

摘 要：本文运用形态滤波通过腐蚀、膨胀以及开-闭、闭-开运算对仿真大地电磁数据进行去噪分析，运用组合形态滤波器对一段大地电磁信号进行了去噪，并重构了大地电磁信号，结果表明形态滤波具有较好的抑制噪声效果，能够较好的去除大尺度的噪音干扰。

关键词：大地电磁 形态滤波 腐蚀 膨胀 开闭

中图分类号：TN911.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0018-01

1 形态滤波理论

将长度为离散信号表示为，长度为的形态学滤波器的结构元素表示为，且M<

（1）

（2）

关于的开运算（）和闭运算（·），形态开-闭和闭-开及组合形态滤波运算，重构信号为[2，3，4]：

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

2 实测数据去噪

对一段包含大尺度强干扰的实测大地电磁信号进行滤波，选择圆盘型结构元素构成组合形态滤波器，结构元素长度为5点，去噪后得到的效果如图1所示。

从去噪后的曲线b中可以看到，形态滤波将信号曲线a中“毛刺”去除掉，得到了较平滑的信号曲线，而这信号曲线正是实测信号中的大尺度强干扰曲线。经过重构后，信号曲线c基本上还原了大地电磁信号的原来特征，得到了大地电磁的有用信号。

3 结论

通过上文的研究，得出结论为：腐蚀、膨胀运算分别对正噪声和负噪声有较好的抑制作用，而开-闭和闭-开及组合形态滤波器则进一步抑制了噪声。组合形态滤波器在实测数据的去噪中有良好的效果。

参考文献

[1] Maragos P， Schafer R W. Morphological filters-Part II： Their relation to median， order-statistic and stack filters[J].IEEE Trans On ASSP，1987，35（8）：1170-1184.

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