본 발명은 영상데이터의 딥러닝 처리에 기반하는 수처리 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 영상데이터의 딥러닝 처리에 기반하는 수처리 시스템은, 측면에 내부를 향하여 형성된 투명창을 포함하고, 내부에 설치된 여과막을 통하여 유입되는 원수를 처리하는 수처리장치; 상기 투명창을 통하여 상기 여과막을 촬영하고 영상데이터를 생성하는 촬영장치; 상기 여과막을 세척하도록 상기 수처리장치에 세척수 및 약품을 제공하는 세척장치; 및 상기 여과막이 촬영된 상기 영상데이터에 기반하여 결정된 상기 여과막의 측정 오염도를 데이터베이스와 비교하여 상기 여과막의 비교 오염도를 결정하고, 결정된 상기 비교 오염도에 기반하여 상기 여과막의 세척 방법 또는 상기 여과막의 교체 시점을 결정하는 제어장치;를 포함하고, 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.