本发明公开了一种血管内超声图像序列关键帧的提取方法，该方法首先计算血管内超声图像序列中各帧图像Zernike矩，针对于每帧图像，将其与后一帧图像Zernike矩的欧式距离作为每帧图像的距离特征值，根据每帧图像的距离特征值构造一维距离特征函数；通过一维距离特征函数频域空间获取到检查对象的心率，然后根据图像采集速率、检查对象的心率以及人体心率范围确定出关键帧搜索范围；同时通过一维指数滤波器对每帧图像的距离特征值进行增强处理，得到每帧图像增强的距离特征值；根据所有帧图像增强的一维距离特征值，通过关键帧搜索范围搜索出构成全局最短路径的各帧图像，作为关键帧，本发明方法能够快速、准确、有效地提取出关键帧。