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本文提出了一种自适应步长梯度和目标运动特征相结合的红外图像密集弹迹检测算法。该算法首先分析了红外弱小目标各向梯度在各种不同背景下的下降情况，然后计算待检测点与周围8个参考方向上多步长参考点的最大梯度值，根据待检测点与各参考方向之间梯度的中值，判定出候选目标从而准确检测出密集的弹迹点，最后根据炮弹的运动特征进行帧间弹道检测，从而获得清晰的弹道轨迹。实验结果表明，该方法能够在复杂天空背景下有效检测出弹迹，并在弹丸密集度很高的情况下准确检测出帧间炮弹的弹迹。