本发明公开了一种基于注意力机制的分焦平面偏振图像去噪方法，步骤1，使用偏振相机采集偏振图像，制作数据集；步骤2，搭建注意力机制残差密集网络，并设计自适应调节的偏振损失函数；步骤3、将数据集输入注意力机制残差密集网络进行网络的训练：首先使用浅层特征提取模块对偏振分量进行初步融合，并使用注意力机制对浅层特征进行加权赋值；然后通过注意力机制残差密集连接模块充分融合图像的不同特征，并对不同深度的特征图进行筛选，最后经过全局残差模块输出残差图像；步骤4，利用输入的噪声图像和残差图得到预测的无噪声图像。与现有技术相比，本发明能够提高图像去噪质量；适用于不同偏振成像体制和不同类别偏振信息成像方式。