New method for edges detection of magnetic sources using logistic function
The tilt angle of the analytic signal amplitude (TA) is defined as the arctangent of the ratio of the first vertical derivative to the total horizontal derivative of the analytic signal amplitude. It is commonly used as a useful tool to estimate edges of magnetic sources because its value is slightl...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/151033 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-151033 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
logistic function tilt angle analytic signal amplitude edge detection interpretation of magnetic data |
| spellingShingle |
logistic function tilt angle analytic signal amplitude edge detection interpretation of magnetic data Pham, L. T. Oksum, E. Do, T. D. Huy, M. L. New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| topic_facet |
logistic function tilt angle analytic signal amplitude edge detection interpretation of magnetic data |
| format |
Article |
| author |
Pham, L. T. Oksum, E. Do, T. D. Huy, M. L. |
| author_facet |
Pham, L. T. Oksum, E. Do, T. D. Huy, M. L. |
| author_sort |
Pham, L. T. |
| title |
New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_short |
New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_full |
New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_fullStr |
New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_full_unstemmed |
New method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_sort |
new method for edges detection of magnetic sources using logistic function |
| title_alt |
Новый метод обнаружения источника магнитного поля, используя логистическую функцию Новий метод виявлення джерела магнітного поля, використовуючи логістичну функцію |
| description |
The tilt angle of the analytic signal amplitude (TA) is defined as the arctangent of the ratio of the first vertical derivative to the total horizontal derivative of the analytic signal amplitude. It is commonly used as a useful tool to estimate edges of magnetic sources because its value is slightly dependence on the direction of magnetization vector, and it is more effective in estimating the edges of the bodies than the analytic signal amplitude and the standard tilt angle. Based on logistic function (L) that has the same shape with the shape of arctangent function, and the derivatives of the analytic signal amplitude, we introduce some new filters which also can reduce the effect of the magnetization direction. Other notable features of these filters are that they produce amplitude maxima over the edges of sources and that they balance anomalies from shallow and deep sources. The feasibility of the proposed filters is demonstrated on noise-free and noisy synthetic magnetic data from two 3D models where the obtained results coincide well with the actual edges. The effectiveness of the filters is also evaluated by comparing it with other edge detection methods. The results also show that our filters are less sensitive to variations in the depth of the source bodies and that a modified logistic function (Lk) can achieve better edge detection results than the analytic signal amplitude (AS), the analytic signal amplitude of the tilt angle (AT), the TA and L filters. The filters are also applied to real magnetic data from an area in south-central Vietnam, and the results demonstrate that the proposed filters is a useful tool for the qualitative interpretation of magnetic data. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/151033 |
| work_keys_str_mv |
AT phamlt newmethodforedgesdetectionofmagneticsourcesusinglogisticfunction AT oksume newmethodforedgesdetectionofmagneticsourcesusinglogisticfunction AT dotd newmethodforedgesdetectionofmagneticsourcesusinglogisticfunction AT huyml newmethodforedgesdetectionofmagneticsourcesusinglogisticfunction AT phamlt novyjmetodobnaruženiâistočnikamagnitnogopolâispolʹzuâlogističeskuûfunkciû AT oksume novyjmetodobnaruženiâistočnikamagnitnogopolâispolʹzuâlogističeskuûfunkciû AT dotd novyjmetodobnaruženiâistočnikamagnitnogopolâispolʹzuâlogističeskuûfunkciû AT huyml novyjmetodobnaruženiâistočnikamagnitnogopolâispolʹzuâlogističeskuûfunkciû AT phamlt novijmetodviâvlennâdžerelamagnítnogopolâvikoristovuûčilogístičnufunkcíû AT oksume novijmetodviâvlennâdžerelamagnítnogopolâvikoristovuûčilogístičnufunkcíû AT dotd novijmetodviâvlennâdžerelamagnítnogopolâvikoristovuûčilogístičnufunkcíû AT huyml novijmetodviâvlennâdžerelamagnítnogopolâvikoristovuûčilogístičnufunkcíû |
| first_indexed |
2024-04-21T19:42:23Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:42:23Z |
| _version_ |
1796974621771169792 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-1510332020-10-07T11:11:08Z New method for edges detection of magnetic sources using logistic function Новый метод обнаружения источника магнитного поля, используя логистическую функцию Новий метод виявлення джерела магнітного поля, використовуючи логістичну функцію Pham, L. T. Oksum, E. Do, T. D. Huy, M. L. logistic function tilt angle analytic signal amplitude edge detection interpretation of magnetic data The tilt angle of the analytic signal amplitude (TA) is defined as the arctangent of the ratio of the first vertical derivative to the total horizontal derivative of the analytic signal amplitude. It is commonly used as a useful tool to estimate edges of magnetic sources because its value is slightly dependence on the direction of magnetization vector, and it is more effective in estimating the edges of the bodies than the analytic signal amplitude and the standard tilt angle. Based on logistic function (L) that has the same shape with the shape of arctangent function, and the derivatives of the analytic signal amplitude, we introduce some new filters which also can reduce the effect of the magnetization direction. Other notable features of these filters are that they produce amplitude maxima over the edges of sources and that they balance anomalies from shallow and deep sources. The feasibility of the proposed filters is demonstrated on noise-free and noisy synthetic magnetic data from two 3D models where the obtained results coincide well with the actual edges. The effectiveness of the filters is also evaluated by comparing it with other edge detection methods. The results also show that our filters are less sensitive to variations in the depth of the source bodies and that a modified logistic function (Lk) can achieve better edge detection results than the analytic signal amplitude (AS), the analytic signal amplitude of the tilt angle (AT), the TA and L filters. The filters are also applied to real magnetic data from an area in south-central Vietnam, and the results demonstrate that the proposed filters is a useful tool for the qualitative interpretation of magnetic data. Угол наклона амплитуды аналитического сигнала (TA) определяют как арктангенс отношения первой производной вертикального градиента к суммарной горизонтальной производной амплитуды аналитического сигнала. Определение этого угла обычно используют как полезный метод для оценки граней магнитных источников, поскольку его величина незначительно зависит от направления намагниченности. По аналитической функцией (L), что имеет одинаковую форму с формой функции арктангенс, введены некоторые новые фильтры, которые также могут уменьшить эффект направления намагниченности. Кроме того, эти фильтры создают амплитудные максимумы над пределами источников и компенсируют влияние аномалий от незначительных и глубоких источников. Возможность использования фильтров продемонстрировано на чистой и искаженной шумами синтетических 3D магнитных моделях, когда полученные положение граней хорошо совпадают с реальными пределами. Эффективность фильтров оценено также сравнением их с данными других методов выявления положения граней. Показано, что новые фильтры менее чувствительны к вариациям глубины расположения источника тел и использования модифицированной логистической функции (Lk) может обеспечить лучшие результаты, чем амплитуда аналитического сигнала (AS), амплитуда аналитического сигнала угла наклона (AT), TA- и L-фильтры . Фильтры также применяют к магнитным данных участка на юге центрального Вьетнама. Предложенные фильтры являются полезным инструментом для качественной интерпретации магнитных наблюдений. Кут нахилу амплітуди аналітичного сигналу (TA) визначають як арктангенс відношення першої похідної вертикального градієнта до сумарної горизонтальної похідної амплітуди аналітичного сигналу. Визначення цього кута зазвичай використовують як корисний метод для оцінювання граней магнітних джерел, оскільки його величина незначно залежить від напрямку намагніченості. За аналітичною функцією (L), що має однакову форму з формою функції арктангенсу, введено деякі нові фільтри, які також можуть зменшити ефект напрямку намагніченості. Крім того, ці фільтри створюють амплітудні максимуми над межами джерел і компенсують вплив аномалій від незначних і глибоких джерел. Можливість використання фільтрів продемонстровано на чистій і спотвореній шумами синтетичних 3D магнітних моделях, коли отримані положення граней добре збігаються з реальними межами. Ефективність фільтрів оцінено також порівнянням їх з даними інших методів виявлення положення граней. Показано, що нові фільтри менш чутливі до варіацій глибини розташування джерела тіл і що використання модифікованої логістичної функції (Lk) може забезпечити кращі результати, ніж амплітуда аналітичного сигналу (AS), амплітуда аналітичного сигналу кута нахилу (AT), TA- і L-фільтри. Фільтри також застосовують до магнітних даних ділянки на півдні центрального В’єтнаму. Запропоновані фільтри є корисним інструментом для якісної інтерпретації магнітних спостережень. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2018-12-21 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/151033 10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151033 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 40 No. 6 (2018); 127-135 Геофизический журнал; Том 40 № 6 (2018); 127-135 Геофізичний журнал; Том 40 № 6 (2018); 127-135 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/151033/152658 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |