本发明提供一种基于局部线性保持的场景颜色风格一致化处理方法，包括：输入原彩色图像和参考彩色图像，将两者从RGB颜色空间转换到Lab颜色空间；利用11基本色对两者进行颜色分类，计算相应图像中每个颜色类的颜色均值，得出原图像和参考图像的主色调；根据颜色映射机制，建立原图像与参考图像的主色调之间的颜色映射关系；计算原图像每个像素颜色的局部线性关系，并且在保持局部线性关系的前提下，结合主色调颜色映射关系，计算结果图像中每个像素点的颜色值；将结果图像的颜色空间从Lab转换到RGB，输出最终结果。本发明将参考图像的主色调颜色迁移到原图像，同时通过考虑图像空间的局部线性关系，避免了颜色分类带来的颜色过渡不平滑问题。