本发明属于医学图像处理技术领域,尤其涉及一种弥散张量图像特征提取的方法及系统。所述弥散张量图像特征提取的方法包括:步骤a:计算DTI图像主方向上的张量本征值,并分析所有图像的张量本征值的分布特征;步骤b:根据张量本征值的分布特征构造权重矩阵,建立并优化基于权重矩阵的目标函数以构造新的特征空间;步骤c:求解目标函数得到多线性投影矩阵,将基于DTI张量本征值的矩阵空间映射到多重线性子空间,并对各子空间的DTI图像进行特征提取和降维。本发明既能有效反映各类样本特征,又能降低计算成本,在保持原有图像结构信息的基础上,充分挖掘弥散张量图像在三个主方向上的弥散特征,实现图像降维和特征提取的目的,有效避免维数灾难。