针对云图复杂且形态多变、边缘模糊，若利用单一分割模型进行云图的自动分割无法兼顾分割速度和分割精度的问题，提出了一种新的自适应水平集算法的云图分割方法。该算法根据零水平集上每一点所在邻域的灰度变化程度为其自动建立能量模型。运用改进后的算法，闭合曲线对边界分明的区域收敛迅速，对云图弱边界的区域降低收敛步径。实验结果表明，提出的新水平集图像分割算法能够有效实现对全天空云图弱边界的分割，提高了感兴趣区域云点识别的准确率。