如今数字图像处理技术取得飞速发展,三维重建技术在医学辅助诊疗工作中凸显了其优势,取得了巨大的进展。在医学诊疗过程中,三维重建技术是指使用计算机断层扫描、磁共振成像等成像技术得到医学图像的三维重建数据,根据想要获得的图像的特征选择相应适合的三维重建方法,得到可以全方位旋转查看的三维图像的投影。医学图像的三维重建技术是当前科研人员研究的热门,它涉及多门学科包括计算机图形学、生物医学、数字图像处理等,应用在术前诊断、手术指导、模拟手术以及医学教学等方面,具有重要的应用价值是学术研究价值。当今肺部疾病患者越来越多,而肺部疾病的检查相对困难。肺部疾病的判断往往会受到肺实质的影响,难以查看到肺部气管、肿瘤等部位,而利用三维重建技术对人体胸腔CT进行三维重建,可以使医生清晰、直观的查看到肺部组织内部、病灶与周围组织关系,并得到准确的诊断结果。三维重建技术的主要步骤首先是获取格式为DICOM 3.0的CT数据,有针对性的对医学图像进行处理,然后通过三维重建技术绘制出人体器官以及周围组织的三维模型,在屏幕上显示出来,有利于医生对人体内部器官的三维结构更加直观、定量地察看。本文针对肺部疾病诊疗十分困难的现状,提出了一种新的三维变分框架,首次将椭圆拟合法与全变分方法想结合,并且将全变分模型扩展到三维空间,在三维空间中输出图像变为一个在连续空间里可以变换的函数,通过调节输出函数可以同时完成去噪与分割的工作,而不需要分别使用去噪与分割方法,提升了效率。该方法中包括两步骤分割程序。首先,使用椭圆拟合方法提取CT胸腔图像去除肋骨。其次,再使用改进的总变分方法平滑图像,通过改变阈值进行图像分割。本文将该分割算法与VTK工具包结合,使用移动立方体算法(MC)和光线投影法开发了计算机辅助诊疗系统,对医学图像进行三维重建,得到肺部CT图像数据的三维重建模型。同时详细介绍系统的整体框架,各模块功能,二维图像处理、三维面绘制以及三维体绘制并展示实验结果,最后通过真实案例展示效果。实验证明计算机三维重建系统实现了对肺部CT图像分割以及三维重建,直观观察病灶区域,制定手术计划,为手术降低风险,在肺部辅助诊疗中能发挥很大作用。