本发明提出一种基于区间迭代的医学图像多阈值分割方法，该方法包括：第一，采用混合L1‑L0层分解方法获得源图像的基础层；第二，设计一种基于区间迭代的Otsu多阈值分割方法对源图像及其基础层进行分割，获得两个不同的分割结果；第三，构造一种分割融合方法将不同的分割结果进行合并，获得最终的图像分割结果。本发明所述方法通过灰度直方图的区间迭代获得最优阈值，并采用融合策略对误分像素进行重新划分，能够提高图像分割的准确度。实验结果表明，所述基于区间迭代的医学图像多阈值分割方法能够处理医学图像，且对噪声具有鲁棒性。