近年来斑马鱼已成为研究动物胚胎发育和人类疾病起因的最佳模式生物,斑马鱼生物图像的自动处理与分析是后续生物研究的基础,而偏微分方程方法是近年来图像处理与分析研究中的一个热点,并已在计算机视觉和图像处理方面取得较多的应用。本论文将偏微分方程方法应用于斑马鱼图像的滤波和分割,具体包括：斑马鱼肌间骨的提取、斑马鱼胚胎的分割、斑马鱼脑部区域分割。针对斑马鱼胚胎图像边缘较弱和灰度不均的特点,按照图像的不同特点构建了主动轮廓模型不同的能量泛函,分割斑马鱼胚胎部分。对边缘较弱的斑马鱼胚胎图,使用基于区域和边缘混合信息的主动轮廓模型来提取胚胎轮廓,并与传统的仅基于区域信息的活动轮廓模型进行比较；针对灰度不均的斑马鱼胚胎图,使用适当的边缘停止函数来控制活动曲线的演化,进行准确地分割斑马鱼胚胎。针对斑马鱼肌间的提取问题,采用了基于偏微分方程方法的各向同性滤波和各向异性滤波,将其应用于斑马鱼图像,针对斑马鱼肌间骨线性结构的特点,利用张量扩散滤波增强了斑马鱼肌间骨的结构信息,为后续的肌间骨提取创造了有利条件。针对斑马鱼图像整体灰度较为复杂、脑部区域与附近背景对比度不高、脑部边界模糊等特点,本论文运用主动轮廓模型对斑马鱼鱼脑进行分割,先用多相水平集分割对斑马鱼图像进行划分区域,初步取得包含斑马鱼前脑和中脑的区域,其边界信息作为下步的初始曲线并为后续处理作准备；接着利用鱼脑区域的灰度均值比其周围区域的灰度小的特点及局部区域灰度信息来演化已得到的初始曲线,准确分割出间脑区域；最后利用边缘停止函数和测地线轮廓模型来演化活动曲线,分割出斑马鱼中脑。