本发明公开了一种基于多方向局部差异测度与熵加权的红外小目标检测方法，包括：步骤一，通过多方向局部差异测度来增强目标并抑制杂波背景，步骤二，利用熵来表征目标与背景之间的异质性，进一步增强目标，同时生成显著图。步骤三，采用自适应阈值操作从背景中分割出目标。本发明提出了一种多方向局部差分测度方法，设计了多方向卷积核能够有效的解决所定义的背景区域随目标单元格的增长而成比例增长造成的问题，对目标及其周围局部纹理结构的尺寸变化具有较强的鲁棒性，从而显著降低了误报率。本发明对于复杂背景中的红外小目标检测能在增强目标的同时有效的抑制背景，具有更高的检测率和低虚警率。