医学图像可视化是科学计算可视化技术在医学领域的一个重要应用,是当前医学图像处理的研究热点,具有极大的医学研究和临床诊疗应用前景。它主要是通过三维数据场的可视化技术由二维医学切片图像,重建三维图像模型,创建出能准确反映人体的视觉影像,以便充分利用人类的视觉系统特性来展示人体器官的三维形态,较好地进行定性定量分析。 本文基于由Visible Human提供的医学CT图像序列所构成的三维体数据场,围绕现有的体绘制方法的基本理论和典型算法,对原有的医学CT图像体绘制方法中的数据预处理过程和快速绘制过程进行了深入地研究和讨论,改进原有方法,提出新的算法,使之在绘制速度和生成结果图像质量方面都有显著的提高。 滤波和插值是医学图像体绘制方法中的基本运算单元,而中值滤波和三次线性插值方法是医学体绘制中较常用的。本文针对具体的医学CT扫描图像序列,提出了一种有效的快速中值滤波方法,改进了三次线性插值方法。同时,基于体绘制的多种加速技术,利用格雷厄姆求凸壳算法和与平面簇求交算法对体数据场和投射光线进行裁剪,结合多边形的扫描线转换和投射光线的离散化、体素化,提出一种加速了的光线投射算法,并与几种不同的加速算法进行了比较。