脑血管疾病严重威胁着中老年群体的健康,随着年龄的增长,脑血管疾病的发生几率急剧上升。脑血管疾病的治疗需要花费大量金钱而治疗效果却往往不令人满意,不仅严重影响病人及其家人的生活,也给社会带来了沉重负担。CT图像、磁共振(MRI)等医学图像为医生诊疗提供了重要依据。研究脑血管的医学图像特征,将计算机技术、医学成像和医生的医学知识相结合能为脑血管疾病的诊疗带来帮助,具有极大的经济和社会价值。　　 本文围绕医学图像中脑血管数据的三维建模问题,提出了用球B样条曲线来构造脑血管模型。使用球B样条曲线表示血管具有传统方法所不具备的许多优势。球B样条曲线是对B样条曲线的扩展,具备严格的数学基础,利于分析和控制。球B样条曲线具有良好的光滑性,其数据大小要远小于传统表示方法。对球B样条曲线进行操控、变形和编辑也很方便,可用于模拟血管的生理活动、医学教学、虚拟手术等应用中。球B样条曲线是基于骨架的造型方法,不仅能定义血管的表面,还直接给出了血管的骨架线。　　 血管曲线骨架有很高的医学价值,不仅反应了血管的形态、走向等特征而且还被广泛应用于虚拟内窥等实际应用中。本文提出了基于修正梯度矢量流场的三维血管骨架化方法。首先对梯度矢量流场进行修正,使其方向指向模型的骨架线线。然后根据本文提出的一套曲线变形策略,依照变形曲线端点的情况的不同,使曲线进行不同的衍变。经过若干次迭代式的曲线演化后,最终收敛到模型的骨架线处。该方法能够很好地保持血管的拓扑结构,精度高,对噪声也不敏感。　　 本文还提出了用球B样条曲线重构三维脑血管模型的方法。通过基于梯度矢量流场的方法计算出血管模型的骨架线。从球B样条曲线的定义和包络理论出发,推导出了一种用最小化能量函数的方式求取骨架线点的对应半径的方法。结合血管的骨架线及其对应半径,用球B样条曲线插值的方法重构出了三维血管模型。　　 在人工数据和实际医学图像数据上的测试表明本文提出的骨架线求取算法和对应半径计算方法都具备很高的精度,重构出的脑血管模型数据大小只有传统方法的几十分之一,但视觉效果却有一定程度的改善,是十分适合于血管造型的方法。