本发明公开了一种基于轻量化网络的位深度提升方法及其系统,该方法包括:首先通过一个浅层全卷积神经网络提取图像平坦区域掩模;然后将平坦区域掩模与低位深度图像联结作为输入通过一个平坦区域位深度提升模块;将非平坦区域掩模与低位深度图像联结作为输入通过一个非平坦区域位深度提升模块,最终将上述输出相加得到最终的高位深度图像。本发明能改善位深度提升图像的视觉效果,并着重处理位深度提升中的平坦区域不自然效应,从而高效提升图像像素位深度。