一种基于血管内超声图像序列多角度重建的血管膜精确分割方法及系统，通过对血管内超声横截面图像序列进行重建得到对应的血管内超声纵轴图像，然后采用改进的聚类方法对血管内超声纵轴图像中的血管膜进行初步分割，再根据初步分割结果恢复出横截面图像下的血管膜精确分割结果。本发明能够同时获得血管内超声两种图像模式(即横截面图像模式和纵轴图像模式)的血管膜分割结果，并在一定程度上克服分叉和旁路血管的影响。从横截面视角和纵轴视角综合分析血管状况，并计算定量参数，对血管状况进行更全面的评估，为医生进一步诊断提供参考，具有临床实用价值。