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为解决天空背景下红外弱小目标检测问题，提出了一种基于图像复杂度和方向梯度的检测方法。利用信息熵对图像复杂度进行描述，引入了图像方差和像素局部变化率对信息熵进行加权，使云内部和云边界区域得到抑制。以复杂度为描述对象，建立多级多方向梯度模型，在背景局部复杂度高于目标复杂度的情况下，仍能够有效分割出目标。实验证明，该方法能够在复杂云背景情况下检测出弱小目标。