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为进一步提高基于图像稀疏表示的飞机目标检测算法的时间性能与精确度,提出了基于多尺度核索引字典的飞机目标检测算法,分别从超完备字典结构、目标检测分类器结构两方面优化算法。首先引入基于高斯径向核函数的硬C聚类方法,构造核索引字典,在提升稀疏求解算法时间性能的同时,提高了索引字典原子聚类的准确度。接着基于核索引字典,构建多尺度分类器,进一步提高了算法的效率和精度。实验表明,在合理选择聚类数后,采用核索引字典有效降低了稀疏求解算法的时间开销,原子的聚类准确度有所提高;相对基于单尺度字典的飞机目标检测算法,基