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通过构建面向CT图像数据的非参数正交多项式密度模型,解决了带有先验性质的参数化方法不能对复杂医学图像做出合适地描述,从而导致实际物理模型与假设模型间存在较大差异的问题,即模型不匹配的问题.在形成的多峰函数基础上采用改进的粒子群优化算法,依据启发式优化搜索策略实现多峰优化,先寻找多个局部最优解,再以局部最优解为聚类中心实现图像分割.通过模拟数据和真实CT图像数据的仿真,证明了基于正交多项式密度函数图像分割算法的有效性.