本公开公开的基于多层超像素分割的纺锤形果实图像分割方法及系统，包括：获取纺锤形果实作物图像；对纺锤形果实作物图像进行超像素分割，获取超像素图像；提取超像素图像中每个超像素区域的特征；根据超像素区域特征，获取超像素图像中相邻超像素区域的相似度；根据相似度对超像素区域进行多层次分割，获取多层分割图；将多层分割图进行多概率矩阵融合获得纺锤形果实分割图。在超像素分割后，通过多层次分割方法获得了超像素数量、形状、大小、分布等都不同的多层分割图，将多层分割图进行多概率矩阵融合获取果实分割图，使得识别纺锤形果实分割图时融合了超像素数量、形状、大小、分布等不同层次的特征，提高了纺锤形果实分割图的识别效果。