3-D Seismic Fault Detection Using Recurrent Convolutional Neural Networks With Compound Loss

计算机科学 深度学习 残余物 分割 卷积神经网络 人工智能 交叉熵 断层(地质) 人工神经网络 故障检测与隔离 循环神经网络 模式识别(心理学) 数据挖掘 算法 地震学 地质学 执行机构
作者
Xiao Ma,Gang Yao,Feng Zhang,Di Wu
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:61: 1-15 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tgrs.2023.3275951
摘要

Fault detection is an essential component of seismic interpretation and plays a crucial role in industrial processes. However, it is also one of the main challenges, especially in delineating faults in 3D seismic data. Recently, the rapidly developing technology, deep learning, has proven to be a powerful tool for this task. A number of neural networks have been proposed for this purpose by regarding 3D fault detection as a semantic segmentation task. To further enhance the effectiveness of the deep learning methods, we propose a novel network architecture, named R2SE-Unet, to solve the 3D segmentation problem. In the neural network, we design a recurrent residual-SE convolution unit (RRCU-SE) that integrates the residual learning and Squeeze-Excitation module to store information in 3D seismic data. This component promotes the spread of 3D volumetric information and aids in learning spatial dependencies in 3D images. In addition, to reduce the impact of insufficient spatial resolution resulting from the base architecture of U-net, we add an attention unit between skip connection operations. These two new units enable our R2SE-Unet to exploit semantic information more accurately in the feature maps. After many experiments on region-based loss functions and distribution-based loss functions, we also propose a novel loss function, which takes the advantage of generalized dice (GDice) loss and balanced binary cross entropy (b-BCE) loss, named Gdice-bce, to effectively train R2SE-Unet. Although only synthetic seismic data samples are used to train the network parameters, our R2SE-Unet could produce more reliable fault feature maps on field seismic data than two other conventional fault detection neural networks. Thus, the proposed neural network is easy to train and reliably works for seismic fault interpretation on field seismic data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
强健的惠完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.3应助友好凡霜采纳,获得10
9秒前
雾岛看海完成签到 ,获得积分10
9秒前
神经蛙发布了新的文献求助10
11秒前
潇洒的惋清应助owlhealth采纳,获得10
15秒前
研友_LpvElZ完成签到,获得积分10
16秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
研友_LpvElZ发布了新的文献求助10
21秒前
爆米花应助神经蛙采纳,获得10
24秒前
阳阳杜完成签到 ,获得积分10
29秒前
时老完成签到 ,获得积分10
49秒前
arniu2008应助探险者采纳,获得20
54秒前
AidenZhang完成签到 ,获得积分10
54秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
56秒前
白昼の月完成签到 ,获得积分0
59秒前
张凌霄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Ellen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乌兰巴托没有海完成签到,获得积分10
1分钟前
happy2016完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无言完成签到 ,获得积分10
1分钟前
leo完成签到,获得积分10
1分钟前
魔术师完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Crystal完成签到,获得积分10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
jinjing完成签到,获得积分10
1分钟前
健脊护柱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
悦耳的城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢的听枫完成签到,获得积分10
1分钟前
每天开心完成签到,获得积分10
1分钟前
龙行天下完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水冰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
开心完成签到,获得积分10
1分钟前
Mois完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Connie425完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朱晖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7355404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8966327
关于积分的说明 19048589
捐赠科研通 7003155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222075
关于科研通互助平台的介绍 2386372
邀请新用户注册赠送积分活动 2202691