一种时空部件图的视频目标分割方法，首先使用孪生编码模型，分两个分支：一个分支输入历史帧和掩模捕获序列的动态特征，另一个分支输入当前帧图像和前一帧的分割掩模。其次，构建时空部件图，使用图卷积网络，学习时空特征，增强目标的外观和运动模型；并引入通道注意模块，把鲁棒的时空目标模型输出到解码模块。最后，设计平滑精细模块，结合相邻阶段的多尺度图像特征，从时空信息中分割出目标。本发明时空部件图模型可生成鲁棒目标外观和运动特征，解决目标遮挡、快速变化及背景杂波问题，进而缓解目标外观变化而导致的视觉目标漂移问题，同时能够提高视频目标分割的性能。