本发明公开了一种基于形态分量分析特征融合的水声目标识别方法,包括以下步骤:S1、对水声目标辐射噪声进行预处理,提取出目标的特征图像;S2、对S1中提取的目标特征图像,建立目标特征图像的稀疏模型;S3、对S2中建立的特征稀疏模型进行特征分量的分离,并利用分离的特征分量构建出目标的G特征;S4、利用S3中分离的特征分量,分别训练得到各分量稀疏表示的公共冗余字典;S5、设计基于形态分量分析的特征融合框架,通过融合框架构建出目标的融合特征;S6、设计基于卷积的识别网络,利用S5中的融合特征训练该识别网络,得到一个高准确率的识别网络,本发明实现对具有相似特征的目标的识别分类,提高识别的准确率。