一种基于跨分支连接网络的复合降质图像解耦分析与复原方法属于数字图像/视频信号处理领域。本发明设计了一个多分支并行的网络结构，分支网络内部为编解码的网络结构，并在其中添加短链接和长连接让分支网络可以充分的融合低层和高层的语义特征，同时还在分支网络内部添加注意力机制，让网络能够自适应地对不同程度的降质因素自适应的动态调整网络参数，达到一定的动态调整能力。本发明还在分支之间添加了跨分支连接，不仅可以保证了我们在不同分支只提取到一种降质因素，还兼顾了不同降质因素产生先后顺序。将加权后的融合降质特征输入到重建模块后得到清晰的复原图像。该技术在刑侦、目标跟踪、军事侦察等领域具有广泛的应用前景。