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针对多光谱红外图像序列中未知光谱辐射强度、位置和速度的弱小运动目标检测问题,建立与之相应的框架模型,对于这种含参信号的复合假设检验,采用广义似然比检验(GLRT)得到了该问题的检测算子,同时利用速度滤波器组在实际应用中实现了该检测算子.采用人工合成的多光谱红外图像序列对其进行测试,评估该算法的有效性,结果说明,该算法对于低信噪比条件下的弱小运动目标具有良好的检测效果.