功能磁共振成像（fMRI）是一种通过检测神经活动的血氧水平依赖变化的磁共振成像（MRI）技术，可以对感官刺激或认知活动导致大脑活动的区域高质量显示。fMRI技术具有时间分辨率高和非侵入性等优势，目前已在健康个体、病人及动物的大脑的功能研究中得到了广泛应用。脑功能磁共振成像技术的关键是对 fMRI数据的处理与分析。我们对 fMRI数据的处理方法包括预处理和激活区提取算法两大核心部分进行了深入的研究，同时开发了用于处理fMRI数据的软件系统。
　　一，本文对功能磁共振的原理进行了研究。在血氧水平依赖成像原理和fMRI脉冲序列基础上，研究了 fMRI数据的实验设计方法以及对原始 fMRI数据的处理流程。
　　二，我们对 fMRI数据的预处理方法进行了研究，针对传统的头动校正方法进行了改进。采集的fMRI数据中包含各类噪声，以及不同个体大脑的差异性，需要对fMRI数据进行预处理操作，主要包括时间层校正、头动校正、空间标准化及滤波。其中我们在传统头动校正算法的基础上，通过对图像配准和图像边缘两方面的改进，减小了头部运动的影响；随后将校正后的fMRI数据图像标准化到MNI大脑坐标系中，同时进行高斯空间滤波。
　　三，我们对 fMRI数据的激活区提取方法进行了研究，提出了基于参数检验的激活区提取算法，准确地得到相应的激活区域。我们通过对每个体素建立一般线性模型并估计尺度参数，利用T检验或F检验并设置显著性值去判别体素的激活与非激活，提取出脑区中的激活体素。同时我们将本文算法应用于语言刺激的fMRI数据处理中，与传统的基于贝叶斯推断激活区提取算法进行对比分析，结果显示本文算法提取出的激活区的准确性更高。
　　四，针对本文所研究预处理方法与激活区提取算法，我们在MATLAB平台下建立了fMRI数据处理与激活区提取的软件系统，实现了对 fMRI数据的预处理与激活区提取等功能。通过对面孔实验的fMRI数据的处理与分析，得到并比较大脑内熟悉和陌生面孔的激活区域，找到两者激活区域的差别，发现大脑内海马旁回、颞上回和尾状核区域在识别熟悉面孔时会出现激活，在识别陌生面孔时不会被激活。同时也发现大脑内与面孔重复刺激相关的区域位于右腹颞叶皮质的梭状回，观察到面孔重复刺激下信号变化峰值的降低，表明面孔的重复出现会在大脑的右腹颞叶皮质的梭状回区域产生抑制效应。