本发明涉及一种基于改进空间金字塔模型的小数据集食管癌肿瘤靶区影像自动勾画方法，与现有技术相比解决了难以针对小数据集的食管癌肿瘤靶区影像进行自动勾画的缺陷。本发明包括以下步骤：小数据训练集的获取和预处理；食管癌肿瘤靶区影像自动勾画模型的建立；食管癌肿瘤靶区影像自动勾画模型的训练；待勾画影像的获取；食管癌肿瘤靶区影像勾画结果的获得。本发明可有效解决小数据集带来的过拟合问题，以及食管癌CT图像肿瘤靶区较小、形状多变所导致的分割精度不高等问题，从而提高目标靶区的分割效果，更加准确的自动分割食管癌肿瘤靶区，使得食管癌肿瘤靶区勾画更具有普适性。