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医学图像三维可视化涉及数字图像处理、计算机图形学及人机交互等技术，是一个交叉学科的研究领域。医学图像三维可视化通过重建出人体组织器官的三维模型，得到人体组织器官的立体显示效果，展示比二维切片图像更加丰富的组织器官的内部结构信息，可以极大地提高医生进行分析与诊断的准确性。 本文在分析颈动脉血管三维可视化系统的关键技术和难点的基础上，重点研究了基于体绘制的三维重建算法及对三维颈动脉血管的提取，设计实现了基于MRA数据的颈动脉三维可视化系统。该系统实现了对DICOM序列图像进行基于体绘制的三维重建，能完成对颈动脉血管的提取，对图像相关信息进行显示，而且能实现对三维图像的旋转、缩放和种子点选取等交互功能。 本文主要工作内容如下： (1)分析了论文研究的目的及意义，归纳了医学图像三维可视化及血管分割的研究现状，分析了完成本颈动脉三维可视化系统开发所需的关键技术，概述了论文主要研究工作。 (2)设计了本文的颈动脉的三维可视化系统实现方案；研究了DICOM3.0标准，将ITK与VTK集成进行医学图像处理，实现了对DICOM医学图像的显示与信息提取。 (3)重点研究了基于体绘制的三维重建算法；完成了基于光线投射的合成体绘制及最大密度投影、基于二维纹理映射的体绘制及基于三维纹理映射的体绘制的研究与仿真实现，对这几种体绘制算法进行了比较分析。 (4)研究了三维医学图像中的血管增强算法，分析了 Hessian矩阵的基本原理，实现了MRA三维医学图像的基于Hessian矩阵的多尺度的血管增强算法的仿真，对血管相似函数进行了一定改进，取得更好的血管增强效果；在血管增强的基础上，采用区域生长算法实现了对颈动脉的提取。 (5)结合VTK及ITK在VS2010下采用C++设计实现了本文的颈动脉三维可视化系统；该系统能够完成对DICOM图像的读取与显示，实现基于体绘制的三维重建、三维血管增强、三维血管分割及对三维图像的缩放、旋转等交互操作。系统能够通过三个滚动轴控制标记移动，交互得到体素坐标及其灰度值，方便血管分割时种子点的选取。