本发明公开了一种基于单个参考视频的人脸视频光影迁移生成方法，属于虚拟现实和计算机视觉领域。给定一段近似均匀光照下的正面人脸视频(目标视频)和一段变光照条件下的人脸视频(参考视频)，将参考视频的脸部光影效果迁移至目标视频，生成与参考视频光照效果相似、逼真的视频。本发明包括：目标关键帧的光照信息迁移和目标非关键帧光照信息传播。其中目标关键帧的光照效果迁移包括：目标关键帧与目标参考关键帧对齐、边缘保持平滑、皮肤区域光照信息提取、非皮肤区域光照信息插值。本发明可广泛应用推广到影视后期制作、个人视频编辑等应用场景。