本发明公开了一种医学图像微弱信号增强处理方法及应用，包括根据预处理参数对输入的医学图像进行均值漂移抑制的预处理操作得到预处理图像；对预处理后的图像使用Z‑形波调制的小波滤波函数进行滤波操作得到被增强的医学图像。本发明通过分析输入医学图像的统计学特征，结合本发明提出的Z‑形波调制小波滤波组，可以有效增强图像中的病灶或血管等小部分或极小部分的像素与背景之间的对比度，同时最大限度地保留图像中的细节信息。本发明提出的算法对微弱信号尤其敏感，能探测到极微小病灶区域。本发明提出的医学图像处理方法可以辅助放射科医生进行阅片诊断，也可作为特征提取方法嵌入人工智能模型的结构中，或作为优化目标对图像处理结果进行指导。