一种基于多特征区分的MRI脑肿瘤图像分割方法，涉及MRI脑肿瘤图像分割技术，目的是为了满足基于多特征区分的MRI脑肿瘤图像分割技术的发展需要。本发明首先获取多模态脑肿瘤视觉差分图像，并对视觉差分图像进行超像素分割；然后对超像素分割结果提取多特征并构建区分能力公式，得到加权特征矩阵；最后利用稀疏表示分割算法得到最终分割结果。本发明根据多特征构建的加权特征矩阵能够在分割算法中减小肿瘤和正常脑组织的相关性，能获得较好的图像分割结果。