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针对红外图像中单散雷的探测问题，提出了基于图像的随机模型及信号检测理论的地雷探测方法。从自然背景红外图像的随机描述出发，将背景红外图像建模为自回归（AR）模型，并用现代信号处理的方法将其转化成高斯白噪声，再利用信号检测理论中的Rao检验进行地雷信号的检测，解决了复杂背景下红外图像中单散雷探测及定位的难题。较之现有的匹配滤波检测方法．该方法有着更好的检测性能，试验结果也验证了该方法的优越性。