将数字图像处理技术以及计算机技术相结合的方法应用在医学影像领域,是当代三维医学可视化所研究的重要内容。切片图是肝脏检测诊断的有力工具,但大量切片图像中肝脏内部血管以及肿瘤的相对位置不能直观地显示出来,使诊断以及手术过程变得耗时费力,容易漏诊或误诊,可视化系统是提高诊断效率和减少疾病检测误诊等问题的有效手段。传统的虚拟三维重建系统主要针对边界较为清晰的CT图,而对较为细微且边界分辨不明显的序列图采用较为复杂的全手动分割,之后对其进行三维重建,为了较为精确的显示内部结构,通常需要对批量序列图进行处理,从而效率大大降低,本论文针对此类问题,对肝脏及其内部复杂血管的有效信息的提取、三维重建、虚拟漫游、三维剖切及交互式测量进行研究,较为完善地搭建了虚拟三维重建系统。首先,针对医学图像本身具有的属性,创新性地利用种子生长区域法和线性插值相结合的分割算法对医学序列图像进行批量自动分割,且增加了鼠标单击响应事件,以实时地读取种子点以及目标区域的像素值,最后,利用多线程的方法提高图像分割的运行速度;其次,利用面绘制中的Marching Cubes算法对分割好的序列图进行三维重建,在屏幕上直观逼真地显示出肝脏的外部形状以及内部血管,且设计了一种三维空间相邻层间的滤波方法,以去除多余的噪声点;第三,针对Marching Cubes算法提出了其不足的地方以及对几种加速三维重建方法进行研究,且给出实验对比分析,并对其进行漫游操作;第四,对三维重建结果进行剖切操作,实现任意角度以及多个切面的三维剖切,从而可以显示内部的信息,同时,采用了包围盒和二叉树相结合的算法对剖切算法进行优化处理,以提高实时性;最后,利用拾取法实现三维交互式测量,包括角度测量和距离测量以及不规则体面积和体积测量,并对测量所产生的误差进行了研究。由实验结果可以证实,本论文构建的虚拟三维重建系统较为逼真的显示了肝脏外部轮廓以及内部血管,以及实现了任意角度的剖切,并实现了三维漫游操作,最后,对不规则体的面积及体积测量进行了研究。