本发明公开了一种构建心肌细胞图像灰度层级结构信息的方法及系统，用以解决现有技术不能很好地检测与分析心肌细胞染色图像中细胞核独立情况与粘连情况的问题。该方法包括：S1、将心肌细胞区域染色为具有不同颜色的响应位点和响应强度；S2、采用多阈值最大类间方差算法，依据不同参数构建针对不同染色信息的不同灰度层级结构信息；S3、采用最佳参数选取方法确定最佳参数，并将其所对应的响应位点和响应强度的评估结果作为最佳灰度层级结构信息。本发明通过构建染色图像灰度层级结构信息，并基于层级结构信息关系检测和分析心肌细胞核粘连情况与独立情况，从而理解心肌细胞免疫组化图像内部的场景信息，有利于心肌细胞免疫组化图像的后处理。