本发明公开了一种空中背景下的红外弱小目标检测方法。本发明针对红外图像，首先利用多方向高提升滤波器对目标区进行提升；再在特定方向上计算多尺度局部差分图，抑制云杂波干扰同时提升算法的鲁棒性；然后根据特定方向的多尺度局部差分图计算该方向的局部对比图；再利用所有方向的局部对比图在对应像素上取最小值得到HB‑MLCMD响应图；最后Otsu算法阈值分割输出最终的检测结果。该方法考虑到了多个方向上的云层杂波干扰，因此有着性能良好的抑制云杂波效果，有效降低弱小目标检测的虚警率，提高算法鲁棒性。并且该方法支持并行运算，有较高的实时性。