本发明公开了一种基于神经网络的散射介质光学成像方法，该方法包括散射介质光学神经网络模型构建和成像两个过程。在散射介质光学神经网络模型构建过程中，将散射介质前的调制光信号作为神经网络模型的输出层，将穿过散射介质后形成的光散斑强度信息作为模型的输入层，利用多组输入输出层数据对神经网络进行训练，求解神经网络模型中各中间层参数，从而获得特定的散射介质光学神经网络模型。散射介质光学成像过程中，将待成像目标图案作为上述神经网络模型的输入层，经过神经网络计算输出得到光波预调制信号，之后利用预调制信号调制入射光光波面，从而透过散射介质直接形成目标图像。