为了实现图像的有效分割，提出了一种自适应多阈值图像分割方法，能够自动获得最佳分割阈值数目和阈值。该方法对灰度直方图进行合适尺度的连续小波变换，将小波变换曲线中幅值为负的波谷点构成阈值候选集；再应用免疫遗传算法从阈值候选集中选取准阈值，准阈值的个数对应为最佳分割类数；根据准阈值构建灰度直方图的高斯混合模型，由最小误差准则求得分割阈值。仿真实验表明，该方法能够实现图像的自动多阈值分割，能够得到很好的分割结果且分割效率高，在多目标图像分割中能够得到很好的应用。