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提出一种基于加权非负矩阵分解的非负张量分解算法。为了充分利用图像本身的结构信息与内在几何结构，首先根据图像类别构造权值矩阵，把图像集合构造成三阶张量，然后，针对该三阶张量利用张量几何运算与非负矩阵分解得到非负张量分解算法的初值，最后实现图像的分类。实验结果表明该算法应用于手写数字图像库中能有效改善图像分类的准确性。