本发明提供一种基于图像识别的深海管道裂纹扩展监测与可靠性评估方法，先利用深海管道的历史裂纹图像样本数据，对深海管道进行实际全尺寸试验或数值仿真；再用XFEM方法建立深海管道表面裂纹对应的管道疲劳寿命的预测模型；选择监测管道上带有裂纹的管道区域图像输入预测模型中，对处理后的裂纹子单元图像进行交变载荷下的剩余寿命评估，并输出评估结果；对单个监测管道上其中一个裂纹图像进行可靠性评价，并对单个监测管道整体可靠性进行评估，得到其在管道系统中的可靠性预测结果。本发明通过图像特征识别对管道产生的裂纹建立评价模型，对管道的可靠性进行建模和评估，最终完成实际深海管道的裂纹状态识别和可靠性评估。