一种图像分析方法,包括如下步骤:获取一组T1加权图像,包括对照组图像和实验组图像;对所有T1加权图像预处理;将预处理后的T1加权图像非线性配准到预设的模板图像中;将非线性配准后的T1加权图像进行分割,产生多个感兴趣区域;提取每个感兴趣区域的至少一种特征数据,得到特征矩阵信息;根据预设的贝叶斯多层模型和所述特征矩阵信息,计算得到一参数值;根据所述参数值与预设阀值的关系,判断实验组图像和对照组图像之间感兴趣区域的差异显著性。本发明还提供一种对应的图像分析系统。上述图像分析方法和系统相对传统技术可提取的待分析参数更多更丰富,信息更多样化,能同时处理多区域、多特征的显著性统计检验,使形态学分析更全面