本发明涉及一种微粗糙目标的散射中心参数反演方法及装置，用于解决现有参数化模型无法准确表征微粗糙目标的电磁散射特性及反演特征参数的问题。一具体实施方式包括：微粗糙表面目标GTD模型的解析形式构建；基于微粗糙表面GTD模型构建稀疏表达式；设置双正交匹配追踪门限；初始化参数；更新迭代次数；稀疏基正交化；稀疏基归一化；计算元素索引；更新索引矩阵和支撑集矩阵；估计稀疏系数向量；更新残差向量；判断是否满足收敛条件；输出索引矩阵和稀疏系数向量。本发明能够准确估计微粗糙目标的散射中心的GTD模型参数及粗糙度参数，适用于微粗糙目标特征提取，还可以应用于微粗糙目标的基本结构反演与自动识别。