Я думаю, что лучшее, что вы можете сделать, - это предварительно проанализировать исходный URL и проверить компонент пути. Простой тест -
if len(urlparse.urlparse(baseurl).path) > 1:
Затем вы можете объединить это с индексированием, предложенным demas. Например:
start_offset = (len(urlparse.urlparse(baseurl).path) <= 1) and 2 or 0
img_url = urlparse.urljoin("http://www.example.com/", "../test.png"[start_offset:])
Таким образом, вы не будете пытаться перейти к родителю корневого URL.