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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种随钻声波前视远探测仪实时数据压缩与传输方法，先部署QCS‑Net网络的编码器和解码器；在钻探工作过程中，通过编码器的卷积层和激活函数对声波前视远探测数据进行下采样压缩和非线性映射，获得压缩后的浮点型声波前视远探测数据；然后将浮点型声波探测额数据通过量化算法转换为二进制比特流；接着将二进制比特流转换为浮点数据，并通过解码器中的转置卷积恢复原始信号尺寸维度，并进一步通过带残差结构的卷积层对原始信号进行重构和质量改善，从而获得最终的高保真声波前视远探测数据。

主权项：1.一种随钻声波前视远探测仪实时数据压缩与传输方法，其特征在于，包括如下步骤：1、将训练完备的量化压缩感知网络QCS-Net中的编码器部署在随钻端，将解码器部署于地面服务器端；上电工作时，先初始化并加载QCS-Net的网络参数；设置数据压缩时的二进制数据位数N；2、获取声波前视远探测数据的观测值；2.1、在随钻探测过程中，声波前视探测仪接收的声波数据或成像数据记为声波前视远探测数据X；2.2、根据预设的时间截断窗口，对声波前视远探测数据X进行切片，得到一定数据维度的声波前视远探测数据序列，记为X＝{x1,x2,…,xi,…,xn}，其中，xi表示第i片声波前视远探测数据，n表示X分片的片数；2.3、依次遍历X中的每一片声波前视远探测数据xi，并输入至编码器，通过编码器中两次连续卷积下采样操作获取压缩数据yi；yi＝Conv4×4Conv8×8xi其中，Conv4×4、Conv8×8分别表示卷积核大小为4×4和8×8的卷积操作；2.4、通过激活函数HardSigmoid对压缩数据yi进行非线性映射，得到压缩完备的声波前视远探测数据的观测值 其中，pi,j表示xi中第j个元素的值；3、将声波前视远探测数据的观测值转换成比特流；3.1、将观测值展平成一维向量； 其中，Flatten表示展平操作；3.2、展平的一维向量进行2N放大和整数部分四舍五入截断，获得放大压缩数据的整数部分 其中，Round表示取整操作；3.3、将压缩数据的整数部分转变为二进制数据，然后截取二进制数据的低N位作为二进制声波远探测比特流yi,b；4、将二进制声波远探测比特流yi,b传输至地面服务器，然后将比特流yi,b转换为浮点数据；4.1、在地面服务器端，将二进制声波远探测比特流yi,b转换为十进制数据，获得浮点型数据yi,f；4.2、对浮点型数据yi,f进一步通过缩放和尺寸重塑操作，获得解量化的压缩数据yi,dq；yi,dq＝Reshapeyi,f2N其中，Reshape表示缩放和尺寸重塑操作；5、利用训练完备的量化压缩感知网络QCS-Net中的解码器对声波前视远探测数据进行实时解码和重构；5.1、将解量化的压缩数据yi,dq作为解码器的输入，通过解码器中两次连续反卷积上采样操作，获得解码数据yi,d；yi,d＝ReLU{DeConv8×8[DeConv4×4yi,dq]}其中，DeConv4×4、DeConv8×8分别表示卷积核大小为4×4和8×8的反卷积操作；5.2、对解码数据yi,d非线性重构获得声波前视远探测数据yi,R； 其中，ResBlock表示卷积-激活函数，ReLU表示修正线性单元激活函数；6、判断声波前视远探测数据X中各片数据是否遍历完成，如果遍历完成，迭代结束，输出声波前视远探测数据Y＝{y1,Ry2,R,…,yi,R,…,yn,R}；否则，令i＝i+1，然后返回步骤2.3。

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百度查询： 电子科技大学 一种随钻声波前视远探测仪实时数据压缩与传输方法