本发明提供一种基于高光谱图像的良恶性肿瘤识别系统，涉及医学图像处理技术领域，该系统包括：特征提取模块，用于对获取的高光谱图像进行锐化处理，提取经锐化处理后高光谱图像的边缘特征图；特征融合模块，用于利用拉普拉斯金字塔图像融合算法对高光谱图像和边缘特征图进行不同频带特征的融合，得到肿瘤高光谱特征增强图；识别模块，用于将肿瘤高光谱特征增强图输入至预先训练的良恶性肿瘤识别模型中，输出得到肿瘤边界特征，根据肿瘤边界特征确定高光谱图像的肿瘤类别。通过该系统能够提取出更加丰富的肿瘤边缘信息，加强对于恶性肿瘤不明显情况下的肿瘤识别性能，从而提高良恶性肿瘤识别的准确率。