本发明属于光谱成像领域，尤其是一种基于局部差异性分析的小目标识别精度优化方法，针对现有的不能适用于对于线上运行，对延迟要求较大的任务以及对于目标过小，失去明显的形态特征，难以单纯通过复杂背景的影像实现目标识别的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1、接收输入的待检测多光谱图像；S2、地物初始分类；S3、基于正样本特征波段的疑似目标提取；S4、基于前景‑背景局部特征差异性分析；S5、提取结果实时展示；本发明可通过图谱联合的方式完成背景抑制实现小目标自动化提取，对“异物同谱”现象引起的误识别有所改善，且无需前期样本训练集，便于在各种性能处理器的移植与实现。