本发明涉及图像处理的技术领域，公开了一种基于多尺度融合的海底图像处理方法，包括：采集海底图像，并对所采集的海底图像进行颜色校正以及透射率校正；利用改进后的CHAHE算法对校正后的海底图像进行对比度增强处理；利用改进的同态滤波算法对增强后的海底图像进行亮度提升处理；对待多尺度融合的海底图像进行拉普拉斯金字塔分解处理，在分解得到的拉普拉斯金字塔中，以多尺度权重对上述步骤处理后的图像进行多尺度融合处理。本发明所述方法通过利用校正算法对海底图像进行颜色校正以及透射率校正，并利用改进的对比度、亮度增强算法对图像进行增强处理，从而以多尺度权重对处理后的待融合图像进行多尺度融合处理。