本发明公开了一种基于全卷积级联自编码器的高光谱异常检测方法,步骤包括:1)通过第一个编码器进行编码;2)通过第一个解码器进行解码;3)通过第二个编码器进行编码,第二个编码器把第一个重构图像编码成第二个潜在特征;4)通过第二个解码器进行解码,第二个解码器将第二个潜在特征解码成第二个重构图像;5)用马氏距离在第二个重构图像上确定每一个像素的异常值,网络收敛后得到第二个重构数据并拉伸成二维矩阵,用马氏距离进行异常检测,最终得到2D检测结果图。本发明方法通过全卷积级联自编码网络来进行高光谱异常目标检测,克服了单一自编码器非凸的缺陷,从而使得网络能够更好的找到全局最优解。