本发明公开了一种低对比度红外弱小目标检测方法。本发明基于红外弱小目标的灰度分布特性及目标与其周围背景之间存在的灰度差异实现对弱小目标的检测。首先构造三层滑动模板，使用该模板从上至下、从左至右逐像素遍历原始图像。充分利用模板不同层之间灰度分布的差异，分别计算灰度差异对比度图与方差差异对比度图，然后将两幅对比度图做乘法加权得到目标显著性图。最后采用自适应阈值分割算法从显著性图中提取待检测目标。本方法通过定义灰度差异对比度与方差差异对比度实现对近地复杂背景下低对比度红外弱小目标的检测，有效提高了目标检测率；且该方法复杂度低，便于并行化处理。