基于水平集方法和结构张量，提出几何活动轮廓模型应用于图像分割，解决水平集方法轮廓初始化和弱边缘处易于边缘泄露问题。该方法利用张量图像的散度算子构造新的外力，引导水平集函数的自适应运动，使得其可以初始为常值函数，消失其演化对初始轮廓的需要；在偏微分方程中引入张量迹信息，减少噪声对其演化的影响，避免轮廓在弱边缘处泄露。实验结果表明，该方法对噪声图像鲁棒，能提取深度凹陷目标轮廓和红外图像中的弱目标。