本发明公开了一种基于深度神经网络的术前与术中CT图像自动融合方法，涉及计算机视觉预测技术领域，包括：采集脊柱微创术前和术后同一病人的三维C形臂CT图像，对图像的腰椎区域分别进行标注；根据标注的图像构建基于注意力机制的三维U型分割网络模型，利用模型从术前和术后CT图像中自动分割出腰椎区域；利用快速全局点云配准算法对术前和术后CT图像中自动分割出的腰椎区域进行配准，并获得术前CT图像和术后CT图像间的形变矩阵；通过形变矩阵将术前CT图像转换到术后CT图像的坐标空间；本发明实现源点云和目标点云的快速精确配对，能够应用于基于图像引导的脊柱微创手术系统，以提高手术前和手术后C形臂CT图像自动融合精度。