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本发明公开一种基于核二维非负矩阵分解的水下目标检测方法及系统包括：利用无人水下航行器视觉系统收集M幅原始训练图像样本级联收集到的原始训练图像样本构建成m*Mn维增广矩阵A；将增广矩阵A以核映射的方式映射到特征空间上，并进行数据标准化处理获得特征空间增广矩阵Φ(A)；在特征空间上采用核二维非负矩阵分解法对特征空间增广矩阵Φ(A)进行列方向和行方向分解，进而，对任意给定的图像样本特征空间增广矩阵Φ(Ai)计算出其特征矩阵Yi；分别计算每个训练样本的特征矩阵Yi(i＝1...M)与平均特征矩阵的距离，形成特征距离集合D；预设一个控制限ξ，并利用特征距离集合D、平均特征矩阵控制限ξ三个参数，计算特征矩阵Ytest与平均特征矩阵的匹配度S；如果满足S≥ξ，则将待测样本判定为水下目标。
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