本发明公开了一种基于图正则化的矩阵填充图像修复方法，包括以下步骤：步骤1：将待修复图像D分成i个搜索区域M，将第Mi个搜索区域分成j个图像块K；步骤2：在第Mi个搜索区域中寻找p个与第Kj个图像块最为相似的图像块形成数据矩阵F；步骤3：计算数据矩阵F的图拉普拉斯矩阵与图正则化项；步骤4：将据矩阵F输入到基于图正则化的矩阵填充算法；步骤5：运用交替方向法求解基于图正则化的矩阵填充算法优化问题；步骤6：完成该搜索区域j个图像块处理后，通过整合图像块复原该搜索区域图像；若所有搜索区域都处理结束，跳到步骤7，否则跳到步骤2；步骤7：直至恢复出完整的图像。本发明有图像修复效果好的优点。