本发明涉及一种基于参考图像和用户导引的灰度图像精准上色方法，技术核心是设计一个包含主分支、参考图像信息变换分支、自注意力模块的卷积神经网络。该方法包含：一、制作数据集；二、构造基于参考图像和用户导引的灰度图像精准上色卷积神经网络；三、训练卷积神经网络；四、灰度图像上色。本发明在神经网络中间层加入自注意力块，与现有技术相比用户只需添加少量用户导引笔触便可控制整幅图的颜色。本发明设计了基于相似度将参考图像颜色信息变换至灰度图像的网络结构并将参考图像信息多次融入网络主分支特征图，与现有技术相比改善了生成图像出现噪点的问题。本发明具有使用方便、效率高、生成图像质量更高的优点，具有广阔应用前景和价值。