本发明公开了一种基于改进Deeplabv3+的海面溢油检测方法，主要应用于海洋环境保护和监测领域。鉴于现有的基于深度学习的方法并没有针对形状极其不规则的溢油暗斑来设计网络。对于边界模糊的溢油目标，分割效果不佳等问题，提出了一种基于改进Deeplabv3+的新型语义分割算法，包括如下步骤：溢油图像采集与存储、图像预处理、溢油数据集构建、Deeplabv3+模型构建、网络模型改进、溢油暗斑检测模型训练、测试。经实验表明，本方法能准确识别困难样本，提高溢油检测模型的识别精度，降低虚警率。