本发明涉及水下探测目标成像系统研究技术领域，尤其是一种去除水面波浪导致水下探测探测目标成像畸变的还原方法及装置。本发明所要解决的技术问题是：为了解决水面波浪导致水下探测目标成像系统目标成像严重畸变的问题，提高采集信号装置适用范围，本发明提出了同时探测和记录水下探测探测目标和水面波浪波形的去除水面波浪导致水下探测目标成像畸变的还原方法及装置。本发明提出的还原算法，通过点A、B反推计算目标点C，再由目标点C经过虚拟无波浪水面点D算出无波浪水面时C点在像平面oxy上的成像点E实现去除水面波浪导致水下探测目标成像系统成像畸变的目的。本发明适用于对水下探测目标成像还原处理领域。