近些年,脑部疾病患病率不断攀升,发病低龄化趋势较明显,预防与治疗脑部疾病成为了当前重大社会问题之一。通常,手术是治疗脑部疾病的主要方式,与此同时,需要借助CT或MRI图像获取更多的病情信息,增加手术的成功率。医学图像三维可视化技术是对人体器官结构及组织功能的CT或MRI图像序列进行三维重建,将体数据中的详细信息显示在屏幕上,协助医生多维度观察病变器官或组织进行病因分析,制定更客观、更精准的诊疗方案。因此,医学图像三维可视化技术在脑部疾病诊疗及科研教学活动方面具有一定的现实意义、科学价值与应用前景。体绘制是脑部医学图像三维可视化主要技术之一,即以体数据高效分类为目标,设计传递函数,对所有体素赋予不同颜色及不透明度,在屏幕上进行渲染。其中,传递函数设计和绘制的方法是体绘制的关键技术,直接决定着可视化的效果。对此,本文研究重点为脑部医学图像三维可视化技术中的体绘制和传递函数设计。1.提出一种基于形状特征的传递函数设计方法。运用分水岭算法,聚合特征相似的体素,保持基本特征,有效缩小数据规模;利用K均值算法,执行实时聚类任务,引导用户短时间内感知参数调节的结果,锁定感兴趣区域。该方法在医学图像三维可视化系统中取得良好的应用效果。2.设计一个医学图像三维可视化系统。根据体素亮度和形状特征值,加权得到体绘制所需的参数。若数据集均匀分布,则采用线性加权;若亮度变化剧烈,则采用指数加权。该系统具备医学图像三维可视化的基本操作功能,实现体绘制,满足项目需要。3.提出一种基于Bresenham算法的快速图像旋转算法。针对可视化系统中涉及大量的旋转操作,研究了二维医学图像旋转的快速算法。基本思想是,将旋转矩形的两条相邻边用Bresenham扫描线表示,设定其中一条边为支撑边,另一条边为移动边,使移动边沿着支撑边滑动来扫出旋转矩形。该方法能够量化解释图像旋转正向操作中孔洞现象的成因,并有利于建立快速算法。