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本发明提供一种基于多分支多尺度特征和语义信息的CT与MRI图像融合方法，包括步骤：S1、构建多尺度多分支的图像融合网络和图像分割网络，图像融合网络用于实现多模态图像特征的提取和融合重建，获得融合图像，图像分割网络用于获取融合图像的语义信息；S2、对图像融合网络和图像分割网络进行训练；S3、将CT图像和MRI图像输入到图像融合网络中，图像融合网络生成初步融合图像和融合损失，图像分割网络基于融合图像生成分割标签并获得语义损失，由融合损失和语义损失构成图像融合网络的损失函数，为其网络参数更新提供引导，生成并输出最终融合图像，所述方法与现有的医学图像融合方法相比，在多项客观评价指标上都表现的更加出色。