本申请涉及图像处理技术领域，揭露一种基于局域监督的人脸三维卡通化方法、装置、设备及介质，其中方法包括获取样本人脸图像和样本人脸三维卡通化图像；对样本人脸图像进行人脸卡通化处理，并对得到的基础人脸三维卡通化图像进行关键点检测，并基于到的的人脸关键点，对基础人脸三维卡通化图像进行分割，得到目标局部人脸三维图像；计算局部人脸三维图像的结构相似度，调整卷积神经网络模型的预设模型参数，对样本人脸图像进行迭代处理，得到目标卷积神经网络模型；通过目标卷积神经网络模型对待处理人脸图像进行处理，得到目标人脸三维卡通化图像。本发明实施例通过对人脸图像的不同器官进行局部监督，提高人脸三维卡通化的精度。