本发明公开了一种自监督学习的全景图像水平矫正方法及系统，其中，该方法包括：构建训练图像库；利用训练图像库中的训练图像对卷积神经网络进行自监督式训练，直至卷积神经网络的误差函数收敛；将训练图像库中的待矫正图像输入至训练完成的卷积神经网络中，推导出拍摄当前全景图像时相机的俯仰角和滚筒角；对俯仰角和滚筒角进行欧拉角推算旋转矩阵计算，得到相机位姿的旋转矩阵，根据相机位姿的旋转矩阵矫正待矫正图像，合成水平图像。该方法有效解决相机姿态不竖直而导致的全景图像扭曲畸变问题。