本发明涉及一种基于图像处理的激光光束参数测量方法，属激光参数测量仪器领域。首先，在待测激光光束的轴向传播方向上任取一点，将该点处的光强分布转换成二维光强分布，并将其转换成数字图像，通过阈值化得到二值化图像，计算上述二值化图像中等光强区域的长、短轴方向角和中心点P₀的坐标；根据q其与和数字图像的对应关系，并利用长、短轴方向角和中心点坐标，得到数字图像中沿长、短轴方向上的点集；将点集与待测激光光束轴向传播路径上长、短轴方向上的理想二维光强分布进行拟合，得到待测激光光束参数，并利用其得到长、短轴的半功率发散角和1/e²功率发散角。本发明的测量方法，可测量大功率、大发散角的激光光束，并且测量精度高，测量过程简单。