本发明提供了一种基于二维分形特征的海面目标检测方法，通过估计海杂波的AR谱，提取海杂波与目标在二维分形特征域的特征差异，以此特征作为统计检验量完成目标检测，从而提高海杂波背景下的目标检测性能。本发明克服了传统目标检测方法因海杂波模型失配引起的检测性能下降，提升目标检测性能。通过利用海杂波的二维分形特征作为目标探测器的输入，提升了在低信杂比条件下的目标检测性能，通过利用训练集数据信息对SVM分类器进行训练学习，最终实现强海杂波背景下目标检测。