本发明公开了基于超像素的深度图像预处理和深度空洞填充方法,包括以下步骤:步骤一:待处理的深度图像的超像素分割:对于该待处理的深度图像对应的彩色图像进行超像素分割,然后利用彩色图像的分割结果对该待处理的深度图像进行分割;步骤二:基于超像素的深度图像预处理;步骤三:虚拟视点深度图像超像素分割:利用待处理的深度图像对应的彩色图像和预处理后的深度图像进行三维变换,生成虚拟视点初始彩色图像和虚拟视点初始深度图像,对虚拟视点初始深度图像进行超像素分割;步骤四:虚拟视点深度图像填充。本发明采用基于超像素的深度图像预处理和基于超像素的深度空洞处理,空洞填充准确性较高,计算量较小,有利于视点合成的实时实现。