随着增材制造工艺和医学材料的发展,三维打印技术在医学领域中的应用逐渐受到重视并得到不断发展。而且通过利用医学影像技术获得人体骨骼的断层数据,三维打印技术能够打印出传统加工手段无法实现的复杂结构形状的三维模型。本文针对CT图像直接用于三维打印的相关数据处理技术进行了研究,主要的研究内容及成果如下:(1)研究了CT图像数据拓扑关系重建技术。首先通过相邻层目标的区域重叠初步确定其对应关系;然后对于不存在对应关系的目标,通过蚁群算法搜索出目标的骨架线,利用目标骨架之间的形状相似度,对其进行精确的匹配;最后通过构造匹配关系矩阵,实现断层数据层间目标的拓扑关系重建。(2)研究了CT图像数据插值技术。首先利用最近邻域法对目标进行插值;然后提取层间目标形态差区域的不同类型的轮廓段,通过轮廓跟踪的方法对形态差区域进行距离变换;最后根据其轮廓对应和层间目标形状的最大形态距离,在相邻层之间插值出形状逐渐过渡的序列层间目标。(3)研究了偏置轮廓扫描填充路径规划技术。首先利用距离变换识别出相邻层目标的待支撑区域;然后通过形态学开、闭运算拟合偏置轮廓的尖角,同时对偏置轮廓进行了光顺优化处理;最后通过构建偏置轮廓关系树,并对其进行分组连接处理,获得较少空行程的连续偏置轮廓扫描填充路径。本文以VS2008为软件开发平台,完成了断层图像数据拓扑重建、层间插值和扫描填充路径规划相关软件模块的开发,并通过实际的三维打印加工制造,取得了较好的效果。