本发明公开了一种稠密域图像鲁棒表征方法，包括如下步骤。1)预处理：将输入图像转换为灰度图像；2)卷积核准备：按给定的基函数公式和给定的尺度、频率参数计算出卷积核；3)图像分解：计算灰度图像和上述核的空间卷积，将图像分解为多尺度和多频率的系数；4)不变量构造：按照所需的不变性要求，可以由协变性公式从上述系数中进一步导出旋转、翻转、缩放不变的稠密特征，实现对图像的鲁棒表征。本发明具有表征覆盖度高、鲁棒性强和解释性好的特点，同时表现出良好的计算效率，因而在计算机视觉的诸多问题(特别是安全攸关场景和像素级任务)中具有应用潜力。