基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法-复审决定


发明创造名称:基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法
外观设计名称:
决定号:201519
决定日:2020-01-19
委内编号:1F269868
优先权日:
申请(专利)号:201610859232.1
申请日:2016-09-28
复审请求人:西安交通大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:邓晓蓓
合议组组长:肖霞
参审员:张博
国际分类号:G01V1/30;G01V1/34
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别特征,该区别特征部分被其它对比文件公开且给出了启示,部分属于公知常识,而且在该最接近的现有技术的基础上,结合其它对比文件和公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610859232.1,发明名称为“基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为“西安交通大学”。本申请的申请日为2016年09月28日,公开日为2017年01月04日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年08月03日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-4不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
驳回决定所引用的对比文件为:
对比文件1:“基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法及应用”,张凤青 等,《物探化探计算技术》,第36卷第4期,第481-485页,公开日为2014年07月31日;
对比文件2:“基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法研究”,秦晅 等,《石油物探》,第55卷第1期,第60-66页,公开日为2016年01月31日;
对比文件4:CN104880730A,公开日为2015年09月02日。
驳回决定所依据的文本为:2018年03月08日提交的权利要求第1-4项、说明书第1-14页,申请日2016年09月28日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1-6页。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,根据实地震道进行三参数小波变换,实地震道s(t)的小波变换定义为

其中,为ψ(t)的复共轭,a为尺度因子,b为时移因子,是基本小波ψ(t)的Fourier变换,是s(t)的Fourier变换,基本小波平方可积,无直流分量,满足以下容许性条件:

三参数小波的定义为:

其中,τ为能量衰减因子,β为能量延迟时间,σ为分析小波调制频率,(σ,τ,β∈R且σ,τ>0),用向量Λ=(σ,τ,β)记参数集合,则ψ(t;σ,τ,β)可记为ψ(t;Λ),其他量类似,以向量的形式,上式可简写为:

其中,

对(4)式作Fourier变换,得到其频域形式为

步骤二,计算重排准则,利用该准则在时频域进行能量重排以得到更集中的时频表示,假设一个单频余弦信号,即s(t)=Acos(ω0t),s(t)的Fourier变换为根据(1)式,信号s(t)关于三参数小波ψ(t;Λ)的小波变换结果为

因为三参数小波没有负频率分量,即ω<0,且只考虑正尺度,则(7)式可以简化为

从(8)式可以看到,假如三参数小波ψ(t;Λ)的峰值频率为ξM,则小波变换的结果将在尺度a=ξM/ω0处取到最大值,并以这个能量最大的尺度为中心形成一个尺度带,造成能量的扩散,为了得到更集中的时频分布,计算重排准则——瞬时频率:

其中,Ws(a,b)≠0,当Ws(a,b)=0时,信号在此处无能量,(9)式将无穷大,计算瞬时频率ωs(a,b)没有意义,所以计算时要求当噪声较小时,可以选择阈值为10-8;如果噪声较大,需要抑制噪声,选取自适应阈值作为阈值其中ση是和噪声水平相关,它是由小波变换系数的前nv个尺度来估计的,median是matlab中的库函数,代表取中值,0.6745是针对高斯噪声的正则化因子,假设有N个时刻,所以可以对N个时刻求得的ση取均值,能得到最优的阈值;
当参考信号是单频余弦信号时,其小波变换会形成一个尺度带,但是可以由(9)计算其瞬时频率为
ωs(a,b)=ω0. (10)
从(10)式可以看到,(9)式定义的瞬时频率就是单频余弦信号的频率,即对于一个余弦信号,它的三参数小波变换得到的时间-尺度域结果会在某个能量最大的尺度附近形成一个尺度带,但是这些尺度对应小波系数通过(10)式计算出来的瞬时频率都为余弦信号的频率ω0,因此想象将这些尺度的能量都集中到ω0上,从而得到更集中的时频表示;
步骤三,将能量重排,得到了挤压后的时频分布;
步骤四,进行有效信号能量分布空间的确定,得到有效信号对应分布空间(即变换系数);
步骤五,进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率。
2. 根据权利要求1所述的基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,其特征在于,所述步骤三中,(9)式计算得到重排准则后,得知能量往这个频率上集中,也就是将小波变换系数累加到这个频率成分上,即(a,b)→(ωs(a,b),b),进行能量重排;
对于给定的信号s(t)∈L2(R)的三参数小波变换为Ws(a,b),有如下表达式:

记而是s(t)的解析信号,从而(11)式可以写为:

因为sa(b)是s(b)的解析信号,故有

从(12)中可以看到,通过小波变换系数再乘以因子a-1得到的结果和原信号的解析信号只差一个常数因子,这很容易得到其反变换,如(13)式所示;如果将Ws(a,b)a-1都分配给上面提到相应的瞬时频率成分上,则得到挤压后的时频分布,由此得出时间-尺度域到时间-频率域的映射如下:

通过(14)式,在某个固定的时刻b,计算其瞬时频率ωs(a,b),将所有瞬时频率都为某一频率ω的小波系数通过(14)累加到一起,这样就完成了能量的重分配,得到了挤压后的时频分布,(14)的等价形式为:

3. 根据权利要求1所述的基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,其特征在于,所述步骤四中,为了更有效地确定有效信号的能量分布空间,提出了对重排后的时间-频率域系数运用百分比阈值策略进行噪声压制,即软阈值操作,定义为

其中阈值参数δ由下式计算:
δ=p·max{|Ts|}, (17)
其中p为百分比,Ts为变换后的时间-频率域系数。
4. 根据权利要求1所述的基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,其特征在于,所述步骤五中,确定有效信号对应的能量分布空间后,就可以利用稳定性更强、更为稀 疏的时频域变换系数,计算加权瞬时频率:

其中f为频率,b和t为时间,ξ(t)为汉明窗。”
驳回决定具体指出:1、权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:步骤一,根据实地震道进行三参数小波变换,实地震道s(t)的小波变换定义为

其中, 为ψ(t)的复共轭,a为尺度因子,b为时移因子, 是基本小波ψ(t)的Fourier变换, 是s(t)的Fourier变换,基本小波平方可积,无直流分量,满足以下容许性条件:


步骤二,计算重排准则,利用该准则在时频域进行能量重排以得到更集中的时频表示,假设一个单频余弦信号,即s(t)=Acos(ω0t),s(t)的Fourier变换为

根据(1)式,信号s(t)关于三参数小波ψ(t;Λ)的小波变换结果为

因为三参数小波没有负频率分量,即ω<0, 且只考虑正尺度,则(7)式可以简化为

从(8)式可以看到,假如三参数小波ψ(t;Λ)的峰值频率为ξM,则小波变换的结果将在尺度a=ξM/ω0处取到最大值,并以这个能量最大的尺度为中心形成一个尺度带,造成能量的扩散,为了得到更集中的时频分布,计算重排准则——瞬时频率:

其中,Ws(a,b)≠0,当Ws(a,b)=0时,信号在此处无能量,(9)式将无穷大,计算瞬时频率ωs(a,b)没有意义,所以计算时要求 当噪声较小时,可以选择阈值 为10-8;如果噪声较大,需要抑制噪声,选取自适应阈值作为阈值 其中ση是和噪声水平相关,它是由小波变换系数的前nv个尺度来估计的,median是matlab中的库函数,代表取中值,0.6745是针对高斯噪声的正则化因子,假设有N个时刻,所以可以对N个时刻求得的ση取均值,能得到最优的阈值;当参考信号是单频余弦信号时,其小波变换会形成一个尺度带,但是可以由(9)计算其瞬时频率为ωs(a,b)=ω0 (10),从(10)式可以看到,(9)式定义的瞬时频率就是单频余弦信号的频率,即对于一个余弦信号,它的三参数小波变换得到的时间-尺度域结果会在某个能量最大的尺度附近形成一个尺度带,但是这些尺度对应小波系数通过(10)式计算出来的瞬时频率都为余弦信号的频率ω0,因此想象将这些尺度的能量都集中到ω0上,从而得到更集中的时频表示;步骤三,将能量重排,得到了挤压后的时频分布;步骤四,进行有效信号能量分布空间的确定,得到有效信号对应分布空间(即变换系数);步骤五,进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率。基于上述区别技术特征,权利要求1所要求保护的技术方案实际解决的技术问题为:准确地确定有效信号能量分布空间提高抗噪性能和精度。对于上述区别技术特征,对比文件2公开了基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法,并公开了上述大部分区别技术特征,而且上述区别技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决上述技术问题所起的作用相同,都是准确确定有效信号能量分布空间提高抗噪性能和精度,即对比文件2给出了将上述区别技术特征用于对比文件1的技术方案以解决上述技术问题的启示。虽然对比文件2没有直接公开本申请权利要求1中的公式(6)到公式(9)以及公式(9)到公式(10)的推导过程,但是对比文件2中的公式(4)与本申请的公式(9)仅仅是公式表现形式上存在区别,其实质是相同的,因此对比文件2公开了本申请公式(9),而本申请公式(6)仅仅是对傅里叶变换公式的套用,公式(7)和公式(8)仅是对公式(1)的变量替换和简化,公式(10)是对公式(9)在特定条件下的简化,因此对于本领域技术人员来说都是显而易见的。因此,上述技术启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时,有动机将对比文件2的技术内容结合到对比文件1的技术方案中,再经过简单的公式推导和变换,得到权利要求1所请求保护的技术方案,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件2或4公开,或是本领域技术人员容易想到的,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款的规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月24日向国家知识产权局提出复审请求,对权利要求进行了修改,修改涉及:将从属权利要求3的附加技术特征加入权利要求1中,形成新的权利要求1-3。复审请求人认为本申请具备创造性:修改后的权利要求1中,通过软阈值操作进行噪声压制。软阈值函数,是为了解决硬阈值函数“一刀切”导致的影响,经过软阈值函数的作用,小波系数在小波域就比较光滑了,因此用软阈值去噪得到的图像看起来很平滑。对比文件1没有给出关于软阈值操作去噪来更加清晰刻画储层特征的启示,对比文件2虽然公开了小波阈值去噪方法包括硬阈值和软阈值,但是在对比文件2中采用的是硬阈值去噪的方法,修改后的权利要求1采用的是软阈值去噪的方法,而且是为了更有效地确定有效信号的能量分布空间以及更加清晰地刻画储层的特征,并不是单纯的为了去噪而采用软阈值的方法。运用百分比阈值策略进行噪声压制能够清晰地刻画储层的特征,而小波基和分解层数的选择、阈值的选取规则、和阈值函数的设计都是影响最终去噪效果的关键因素,并非容易想到的。在对比文件2中,由于硬阈值能够保留较大小波系数,也可以保持信号有效部分的特征,而软阈值改变了原信号,不能完全保持信号的特征,所以在微地震弱信号提取中采用的是硬阈值方法进行小波阈值去噪。对比文件4没有给出关于软阈值操作去噪来更加清晰刻画储层特征的启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月11日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。 原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。 随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月09日向复审请求人发出复审通知书,指出:1、权利要求1请求保护一种基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,对比文件2公开了一种基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法,权利要求1与对比文件2的区别技术特征在于:(1)步骤一,小波变换为三参数小波变换,以及具体的变换方法,包括公式(1)-(6);(2)步骤二中的公式(7)-(8)、(10)及其相应描述,从(10)式可以看到,(9)式定义的瞬时频率就是单频余弦信号的频率,即对于一个余弦信号,它的三参数小波变换得到的时间-尺度域结果会在某个能量最大的尺度附近形成一个尺度带,但是这些尺度对应小波系数通过(10)式计算出来的瞬时频率都为余弦信号的频率ω0,因此想象将这些尺度的能量都集中到ω0上,从而得到更集中的时频表示;(3)步骤四;(4)步骤五,进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率。针对上述区别技术特征(1),对比文件1公开了一种基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法,并具体公开了以下技术特征:最佳匹配地震子波(BMSW小波)用于瞬时频率、瞬时带宽等参数提取效果良好,在最佳匹配地震子波的物理小波基础上提出了新的分析小波即三参数小波,形成了基于三参数小波变换的高分辨率瞬时属性分析方法(相当于地震瞬时频率提取方法);从模拟地震子波的公式出发,考虑小波函数的容许条件和归一化条件,可定义新的小波函数 
其中t是时间;σ为分析小波调制频率;τ为能量衰减因子;β为能量延迟因子;p、k、q是待定函数;σ,τ,β∈R且σ,τ≥0(R表示实数集合);用向量Λ=(σ,τ,β)记参数σ、τ、β集合,则ψ(t;σ,τ,β)可记为ψ(t;Λ)。相应地,式(1)可简写为
求解p(Λ),q(Λ)和k(Λ)如下: 
由式(2)构造的小波函数即为三参数小波,三参数小波有三个可调参数(σ、τ、β)(相当于步骤二中的公式(3)-(5)),对信号做小波分析时有很高的自由度,能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号,适合分析包含频率及振幅都快速变化的分量的信号;地震资料的三参数小波变换能够更好地揭示薄互层的时-频响应特性(相当于根据实地震道进行三参数小波变换),进而提取瞬时地震属性和刻画薄互层的沉积旋回、研究薄互层内部结构和估算薄层厚度;列出了瞬时频率、瞬时相位及瞬时振幅等参数的计算公式。因此,对比文件1给出了将三参数小波变换应用于提取地震瞬时频率的技术启示,在此基础上,公式(1)、(2)是本领域技术人员根据三参数小波变换的含义而容易推导得出的,公式(6)是公式(4)的傅里叶变换。对于上述区别技术特征(2),公式(7)和公式(8)仅是对公式(1)的变量替换和简化,虽然对比文件2没有直接公开权利要求1中的公式(9)到公式(10)的推导过程,但是公式(10)是对公式(9)在特定条件下的简化,因此对于本领域技术人员来说是显而易见的。对于上述区别技术特征(3),对比文件2的公式(11)公开了小波阈值去噪方法包括硬阈值和软阈值方法,对于本领域技术人员来说,硬阈值和软阈值去噪方法各自的特点是公知的,因此为了使图像平滑,对重排后的时间频率域系数运用百分比阈值策略进行噪声压制、即运用软阈值操作是容易想到的。对于上述区别技术特征(4),采用加权平均的方法提取瞬时频率为本领域技术人员容易想到的。因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1以及本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-3的附加技术特征或被对比文件4公开,或是本领域技术人员容易想到的,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、针对复审请求人的陈述意见进行了答复。
复审请求人于2019年10月22日提交了意见陈述书和权利要求书全文修改替换页,修改涉及:将从属权利要求3的附加技术特征加入权利要求1中,形成新的权利要求1-2。复审请求人认为本申请具备创造性:修改后的权利要求1与对比文件2相比,至少具有如下的区别技术特征:进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率,确定有效信号对应的能量分布空间后,就可以利用稳定性更强、更为稀疏的时频域变换系数,计算加权瞬时频率:

其中f为频率,b和t为时间,ξ(t)为汉明窗。基于上述区别,修改后的权利要求1实际要解决的技术问题是:如何更加清晰地刻画储层的特征。对比文件1中地震资料的三参小波变换能够更好地解释薄互层的沉积旋回、研究薄互层内部结构和估算薄层厚度,并没有给出关于进行加权平均瞬时频率提取以及完成平均瞬时频率的任何启示,对比文件2同样没有给出关于进行加权平均瞬时频率提取以及完成平均瞬时频率的任何技术启示。修改后的技术方案通过计算无噪和含噪合成地震记录的瞬时频率,具有良好的抗噪性能和精度,能够更加清晰的刻画储层的特征。修改后的权利要求1如下:
“1. 基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,根据实地震道进行三参数小波变换,实地震道s(t)的小波变换定义为

其中,为ψ(t)的复共轭,a为尺度因子,b为时移因子,是基本小波ψ(t)的Fourier变换,是s(t)的Fourier变换,基本小波平方可积,无直流分量,满足以下容许性条件:

三参数小波的定义为:

其中,τ为能量衰减因子,β为能量延迟时间,σ为分析小波调制频率,(σ,τ,β∈R且σ,τ>0),用向量Λ=(σ,τ,β)记参数集合,则ψ(t;σ,τ,β)可记为ψ(t;Λ),其他量类似,以向量的形式,上式可简写为:

其中,

对(4)式作Fourier变换,得到其频域形式为

步骤二,计算重排准则,利用该准则可以进行重排得到更集中的时频表示,假设一个单频余弦信号,即s(t)=A cos(ω0t),s(t)的Fourier变换为根据(1)式,信号s(t)关于三参数小波ψ(t;Λ)的小波变换结果为

因为三参数小波没有负频率分量,即ω<0,且只考虑正尺度,则(7)式可以简化为

从(8)式可以看到,假如三参数小波ψ(t;Λ)的峰值频率为ξM,则小波变换的结果将在尺度a=ξM/ω0处取到最大值,并以这个能量最大的尺度为中心形成一个尺度带,造成能量的扩散,为了得到更集中的时频分布,计算重排准则——瞬时频率:

其中,Ws(a,b)≠0,当Ws(a,b)=0时,信号在此处无能量,(9)式将无穷大,计算瞬时频率ωs(a,b)没有意义,所以计算时要求当噪声较小时,可以选择阈值为10-8;如果噪声较大,需要抑制噪声,选取自适应阈值作为阈值其中ση是和噪声水平相关,它是由小波变换系数的前nv个尺度来估计的, median是matlab中的库函数,代表取中值,0.6745是针对高斯噪声的正则化因子,假设有N个时刻,所以可以对N个时刻求得的ση取均值,能得到最优的阈值;
当参考信号是单频余弦信号时,其小波变换会形成一个尺度带,但是可以由(9)计算其瞬时频率为
ωs(a,b)=ω0. (10)
从(10)式可以看到,(9)式定义的瞬时频率就是单频余弦信号的频率,即对于一个余弦信号,它的三参数小波变换得到的时间-尺度域结果会在某个能量最大的尺度附近形成一个尺度带,但是这些尺度对应小波系数通过(10)式计算出来的瞬时频率都为余弦信号的频率ω0,因此想象将这些尺度的能量都集中到ω0上,从而得到更集中的时频表示;
步骤三,将能量重排,得到了挤压后的时频分布;
步骤四,进行有效信号能量分布空间的确定,得到有效信号对应分布空间(即变换系数);为了更有效地确定有效信号的能量分布空间,提出了对重排后的时间频率域系数运用百分比阈值策略进行噪声压制,即软阈值操作,定义为

其中阈值参数δ由下式计算:
δ=p·max{|Ts|}, (12)
其中p为百分比,Ts为变换后的时间频率域系数;
步骤五,进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率;确定有效信号对应的能量分布空间后,就可以利用稳定性更强、更为稀疏的时频域变换系数,计算加权瞬时频率:

其中f为频率,b和t为时间,ξ(t)为汉明窗。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。 二、决定的理由
(一)审查文本的认定 复审请求人在2019年10月22日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:2019年10月22日提交的权利要求第1-2项,2018年03月08日提交的说明书第1-14页,申请日2016年09月28日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1-6页。
(二)关于专利法第22条第3款 专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。 如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别特征,该区别特征部分被其它对比文件公开且给出了启示,部分属于本领域公知常识,而且在该最接近的现有技术的基础上,结合其它对比文件和本领域公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
1、权利要求1请求保护一种基于同步挤压变换的地震加权平均瞬时频率提取方法。对比文件2公开了一种基于同步压缩变换微地震弱信号提取方法(即基于同步挤压变换的地震瞬时频率提取方法),并具体公开了以下技术特征(参见第61-62页):同步压缩变换SST属于一种时频重排算法,其在提高时频分辨率的同时,也支持信号的重构;首先对微地震信号s(t)进行小波变换(相当于步骤一,根据实地震道进行小波变换),
,
虽然实际得到的小波系数谱Ws(a,b)经常发生能量扩散,不能很好地聚焦,降低了脊线的可读性,使得时频谱变得模糊,但其相位不受尺度变化的影响;因此可以利用小波系数Ws(a,b)得到的相位来计算其瞬时频率ωs(a,b)(相当于步骤二,计算重排准则,利用该准则可以进行重排得到更集中的时频表示);
,
利用计算得到的瞬时频率,可以建立(a,b)→(ωs(a,b),b)之间的映射关系,同步压缩变换再对时间—尺度平面的能量进行重新分配,将其转化为时间—频率平面,这就是小波变换与重排瞬时频率结合的压缩变换的基本思想;

(相当于步骤二中的Ws(a,b)≠0,当Ws(a,b)=0时,信号在此处无能量,(9)式将无穷大,计算瞬时频率ωs(a,b)没有意义,所以计算时要求 当噪声较小时,可以选择阈值为10-8;如果噪声较大,需要抑制噪声,选取自适应阈值作为阈值其中ση是和噪声水平相关,它是由小波变换系数的前nv个尺度来估计的, median是matlab中的库函数,代表取中值,0.6745是针对高斯噪声的正则化因子,假设有N个时刻,所以可以对N个时刻求得的ση取均值,能得到最优的阈值),小波阈值去噪方法包括硬阈值方法和软阈值方法,由于硬阈值能够保留较大的小波系数,也可以保持信号有效部分的特征;而软阈值改变了原信号,不能完全保持信号的特征,所以本文采用了硬阈值方法进行小波阈值去噪。利用同步压缩变换提取有效信号的分量主要分为三步:首先根据时频分布的脊线确定每个有效信号分量频带范围lk(tm);然后在有效信号频带范围内对Ts(ωl,b)系数进行积分抽取;最后利用抽取的有效信号Ts(ωl,b)系数进行同步压缩变换重构,实现sk(tm)有效信号提取(相当于步骤三,将能量重排,得到了挤压后的时频分布),对比文件2中的公式(4)和权利要求1的公式(9)仅仅是公式表现形式上存在区别,对比文件2公式(4)中的j相当于权利要求1中的公式(9)中的i,其实质是相同的,因此相当于公开了权利要求1的公式(9)。
权利要求1与对比文件2公开的内容相比,区别技术特征为:(1)步骤一,小波变换为三参数小波变换,以及具体的变换方法,包括公式(1)-(6);(2)步骤二中的公式(7)-(8)、(10)及其相应描述,从(10)式可以看到,(9)式定义的瞬时频率就是单频余弦信号的频率,即对于一个余弦信号,它的三参数小波变换得到的时间-尺度域结果会在某个能量最大的尺度附近形成一个尺度带,但是这些尺度对应小波系数通过(10)式计算出来的瞬时频率都为余弦信号的频率ω0,因此想象将这些尺度的能量都集中到ω0上,从而得到更集中的时频表示;(3)步骤四;(4)步骤五,进行加权平均瞬时频率提取,完成平均瞬时频率;确定有效信号对应的能量分布空间后,就可以利用稳定性更强、更为稀疏的时频域变换系数,计算加权瞬时频率:

其中f为频率,b和t为时间,ξ(t)为汉明窗。
针对上述区别技术特征(1),对比文件1公开了一种基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法(参见第481-485页),并具体公开了以下技术特征:最佳匹配地震子波(BMSW小波)用于瞬时频率、瞬时带宽等参数提取效果良好,在最佳匹配地震子波的物理小波基础上提出了新的分析小波即三参数小波,形成了基于三参数小波变换的高分辨率瞬时属性分析方法(相当于地震瞬时频率提取方法);从模拟地震子波的公式出发,考虑小波函数的容许条件和归一化条件,可定义新的小波函数 
其中t是时间;σ为分析小波调制频率;τ为能量衰减因子;β为能量延迟因子;p、k、q是待定函数;σ,τ,β∈R且σ,τ≥0(R表示实数集合);用向量Λ=(σ,τ,β)记参数σ、τ、β集合,则ψ(t;σ,τ,β)可记为ψ(t;Λ)。相应地,式(1)可简写为
求解p(Λ),q(Λ)和k(Λ)如下: 
由式(2)构造的小波函数即为三参数小波,三参数小波有三个可调参数(σ、τ、β)(相当于步骤二中的公式(3)-(5)),对信号做小波分析时有很高的自由度,能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号,适合分析包含频率及振幅都快速变化的分量的信号;地震资料的三参数小波变换能够更好地揭示薄互层的时-频响应特性(相当于根据实地震道进行三参数小波变换),进而提取瞬时地震属性和刻画薄互层的沉积旋回、研究薄互层内部结构和估算薄层厚度;列出了瞬时频率、瞬时相位及瞬时振幅等参数的计算公式。因此,对比文件1给出了将三参数小波变换应用于提取地震瞬时频率的技术启示,在此基础上,公式(1)、(2)是本领域技术人员根据三参数小波变换的含义而容易推导得出的,公式(6)是公式(4)的傅里叶变换。对于上述区别技术特征(2),公式(7)和公式(8)仅是对公式(1)的变量替换和简化,虽然对比文件2没有直接公开权利要求1中的公式(9)到公式(10)的推导过程,但是公式(10)是对公式(9)在特定条件下的简化,因此对于本领域技术人员来说是显而易见的。对于上述区别技术特征(3),对比文件2的公式(11)公开了小波阈值去噪方法包括硬阈值和软阈值方法,对于本领域技术人员来说,硬阈值和软阈值去噪方法各自的特点是公知的,因此为了使图像平滑,对重排后的时间频率域系数运用百分比阈值策略进行噪声压制、即运用软阈值操作是容易想到的。对于上述区别技术特征(4),采用加权平均的方法并以加窗方式计算瞬时频率为本领域技术人员容易想到的。
因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1以及本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、从属权利要求2对权利要求1作了进一步的限定,对比文件4公开了基于Synchrosqueezing变换的地震资料时频分析和衰减估计方法(参见说明书第[0058]-[0122]段),具体公开了:因此对比文件4给出了基于同步挤压变换将能量重排,得到挤压后时频分布的技术启示,本领域技术人员容易想到将对比文件4的地震时频分析方法应用于三参数小波变换后的地震道数据,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人答复复审通知书时的意见陈述,合议组认为:
加权平均频率是以振幅包络(或反射能量)为权系数的加权瞬时频率的平均值,这样提供了一个可靠的平滑的瞬时频率估计,但是这样的平滑可能也压制了记录道中的异常信息。加权平均瞬时频率受短波长的影响减小,可以应用加权平均瞬时频率来反映使地震波波长变长的地质因素(参见《层序地层学基本原理、方法与应用》,王华主编,第291页,2008年)。而在进行数字信号处理时,数据开“窗”是一种重要的方法,窗函数把一个长序列变成一个或多个有限长的短序列,汉明窗是常用的窗口函数,其在主瓣宽度(对应第一零点的宽度)相同的情况下,旁瓣进一步减小,可使99.96%的能量集中在主瓣内,有较小的旁瓣和较大的衰减速度。因此,为了得到稳定性更强、更为稀疏的时频域变换系数,本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到采用加权平均的方法并以加窗方式计算瞬时频率。
因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。 三、决定 维持国家知识产权局于2018年08月03日对本申请作出的驳回决定。 如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。



郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: