本发明公开了一种多层深度特征融合的自适应抗遮挡红外目标跟踪方法，首先，获得一系列相同尺寸不同层级的多层深度特征图；然后，根据相关滤波将所述多层深度特征图从时域转换到频域，并且根据快速傅里叶变换进行滤波器训练和响应图计算，再根据层内特征加权融合对多层深度特征图进行合并降维处理，构建出不同层级的特征响应图并且求出最大相关响应值即为目标估计位置；最后，对目标稠密特征进行提取，根据相关滤波获得特征最大响应值，获得通过深度卷积特征所估计的目标中心位置的响应置信度；当所述目标中心位置的响应置信度小于重检测阈值T0时，通过在线目标重检测对获得的目标估计位置进行评估并且根据评估结果对目标的位置进行自适应更新。