本发明属于图像处理和图像质量分析技术领域，特别是在存在复杂的混合畸变，缺少高质量的参考图像，且图像之间的感知差异难以测量的环境中；本发明涉及到成对的水下图像质量对比，是基于具有任意内容的水下图像对，不需要参考图像；具体提出了一种不需要参考图像的水下图像质量比较方法，将两幅水下图像质量之间的对比结果采用一种三元分类模型来描述。用改进的Inception和Reduction模块对融合后的两幅图像全局和局部的图像质量特征差进行感知；基于获得的图像间的两两质量比较结果进行累加，可以建立各种不同的水下图像增强方法在不同内容水下图像上应用结果的质量比较排序；本发明不仅仅可以用于水下图像的质量之间的比较，同样适用于其他由于混合畸变导致的难以感知图像差异的场景。