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红外目标特征提取和识别中,由于小样本数据选择特征会存在严重的非平衡性,降低特征识别性能。基于此,提出了一种改进型非平衡Fisher判别的两类特征提取方法,以特征统计方差作为判定标准,选择两类目标特征,并对所选特征进行加权判别,以降低小样本库中目标与非目标不平衡性对识别的影响。通过一组空中目标的红外序列验证,说明了改进的加权非平衡Fisher判别标准对空中目标特征提取的有效性。