本发明公开了一种基于拓扑结构估计的视网膜动静脉分类方法。包括通过U-net深度学习网络对视网膜血管图像进行像素级分割，获得血管分割结果信息；分别通过优势集理论对血管分割结果信息进行拓扑估计，建立完整的拓扑树集合，获得拓扑信息；通过优势集理论对近视盘区域血管进行动静脉分类，获得近视盘区域血管动静脉分类结果；根据标签传播算法处理拓扑信息与近视盘区域血管动静脉分类结果，获得全局动静脉分类。本发明还公开了一种基于拓扑结构估计的视网膜动静脉分类装置。本发明将视网膜血管的拓扑连续加入动静脉的分类工作，通过拓扑信息引导，可有效的解决眼底彩照中远视盘区域血管的动静脉难题。