本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种光学薄膜的微观质量高精度检测方法，包括：获取光学薄膜的微观灰度图像；根据微观灰度图像中每行像素点的灰度值分布和每列像素点的灰度值分布，分析灰度值的周期性特征，得到滑动窗口的尺寸大小；根据微观灰度图像中每个滑动窗口在不同方向上不同的滑动长度的相邻的滑动窗口之间的灰度差异得到结构关联因子；根据每个滑动窗口对应的每个相邻的滑动窗口内属于目标的像素点分布特征和对应的滑动长度，结合所述结构关联因子，得到每个滑动窗口的微观特征评价；根据微观灰度图像中每个滑动窗口的微观特征评价分析光学薄膜的缺陷特征程度，得到质量评价结果。本发明能够获得更加准确的微观质量检测结果。