颅骨缺损修复体建模是进行颅骨修复的关键，采用三维建模方法获取修复体已经成为了国内外研究的热点。本学位论文以颅骨缺损修复体模型的构建为主线，系统阐述了颅骨缺损修复体的建模方法，重点围绕缺损颅骨医学图像的三维重建和颅骨缺损修复体的建模方法进行了研究。本研究得到了国家自然科学基金项目和上海市教委发展基金项目的资助，并以上海市××医院应用环境为对象，研制开发了医学图像处理及骨缺损修复原型系统。 本文首先介绍了颅骨缺损修复的相关背景，并阐述了相关研究的国内外发展状况。 缺损颅骨医学图像的三维重建与颅骨缺损修复体的建模是颅骨缺损修复研究的两个重要领域。本文在对基于体素的等值面提取移动四面体三维重建算法深入分析的基础上，提出了基于子像素立方体的三维重建方法，建立了颅骨缺损部位的局部模型。在此基础上，分析了常用孔洞修复方法，提出了基于水平集的轮廓环搜索扩展和基于代理曲面自由变形的颅骨缺损修复体建模方法，建立了对称和非对称颅骨缺损修复体的三维模型，解决了非对称颅骨缺损修复体的建模。 在上述理论与方法研究的基础上，结合面向对象技术和可视化技术，开发了医学图像处理及骨缺损修复原型系统，实现了缺损颅骨局部模型的三维重建，以及首次实现了非对称颅骨缺损修复体的建模。