本文主要研究医学图像的三维重建技术。医学图像三维重建,是计算机图形学和数字图像处理技术在生物医学工程中的重要应用。它涉及到计算机图形学、数字图像处理、生物医学工程等多种技术,是一项多学科交叉的研究领域,是目前的一个研究热点。医学三维重建技术在医学诊断、手术规划、模拟仿真、整形及假肢外科、解剖教学等方面都有重要的应用。因此,对医学图像三维重建技术的研究,具有重要的学术意义和广阔的应用前景。医学图像三维重建的主要研究内容包括医学图像的预处理,如滤波、插值等;组织器官的分割与提取;三维模型的重构等。本文对医学图像(CT、MRI)三维重建的关键技术进行研究。提出了利用三维空间信息对医学体数据进行三维分割的思想:首先运用三维区域增长的方法对腹部体数据中的肝脏组织进行预分割;然后选取合适的数学形态学操作对初始分割进行区域修整。成功地分割出了肝脏组织。直接体绘制技术为二维医学断层图像提供了三维的空间描述,使医生可以更直观地观察医学数据的三维内部结构信息。本文分析了基于纹理映射的硬件加速体绘制算法。此算法是一种直接体绘制技术,利用二维或三维纹理数据,通过混合体素的属性信息来绘制三维图像。算法的实现原理类似于基于光线投射的体绘制算法。但与光线投射算法不同的是,此算法利用空间信息对穿过同一切片的所有光线同时处理。因此,算法拥有比光线投射算法更高的性能,可以在普通PC机上实现。本文将基于纹理映射的算法分为基于二维纹理的体绘制算法和基于三维纹理的体绘制算法分别进行描述。并针对二维纹理映射算法的缺点,提出了几种改进的算法。如利用曲面代替平面进行纹理映射以避免结果图像的失真等。提出了一种基于组织的三维交互剖切技术。该方法在原有的各种剖切技术的基础上增加了基于组织的特性,实现了面向感兴趣区域目标组织的自由交互剖切。最后,运用文中介绍的图像分割和三维重建算法设计并实现了一套医学图像三维重建系统。并用临床实际数据进行了试验测试,验证了本文所提出的医学图像三维重建技术及其应用的有效性和实用性。