本发明提供了一种基于深度监督的密度回归细胞计数方法及系统，包括：获取待处理的细胞图像；根据所述细胞图像和预设的密度回归细胞计数模型，得到细胞图像中的细胞数；其中，所述密度回归细胞计数模型为使用非相邻层方式连接多尺度特征的卷积神经网络；本发明使用非相邻层的快捷连接来连接多尺度特征的卷积神经网络，在这种级联的网络架构中，由沿着下采样路径的所有层提取的多尺度图像特征可以被集成到沿着上采样路径的层的输入中，以进一步提高模型性能；此外，通过深度监督学习策略，为设计的神经网络的中间层提供直接监督来增强它们的训练，从而提高了细胞计数工作精度。