本申请提供一种数据增强方法、神经网络训练方法、图像处理方法及设备，所述数据增强方法包括获取包括第一图像和第一标签的第一样本，所述第一图像包含人脸图像，所述第一标签为人脸姿态角；对所述第一图像进行旋转，获得第二图像；分别对所述第一图像和所述第二图像中的人脸进行三维重建，获得与所述第一图像对应的第一人脸模型和与所述第二图像对应的第二人脸模型；计算从所述第一人脸模型转换到所述第二人脸模型的旋转关系；根据所述旋转关系和所述第一标签，获得第二标签，所述第二标签为所述第二图像中的人脸姿态角，以所述第二图像和所述第二标签生成第二样本。用现有样本生成新样本，丰富神经网络的训练集，提升网络的准确度和泛化性。