本发明公开了一种基于视觉注意机制的图像目标区域检测方法。包括：计算参考图像的底层视觉特征描述子；接着利用SLIC方法对实时图像进行超像素分割，再对当前实时图像信息进行区域化描述，然后利用自底向上的数据驱动方法计算各个超像素的显著值，由各个超像素的显著值构成实时图像的显著图；再利用模糊匹配方法计算实时图像的各个超像素与参考图像之间的相似度；然后利用基于相似度和显著值的区域融合扩展方法对实时图像的显著图进行区域拓展后，获得实时图像的可能目标区域；对实时图像的可能目标区域进行筛选后得到当前实时图像的最终目标区域。本发明提高了在复杂环境中目标区域检测的准确性，同时保证在低算力设备上运行的实时性。