CT的出现和发展,使人们实现了通过计算机重构人体器官或组织,并使医学图像的研究从二维走向三维.该文主要介绍了三维医学图像处理和分析系统并对其几个重要部分进行了讨论,为开发实用的三维医学图像处理和分析系统打下了基础.在分割中,该文针对三维医学图像的特点将模糊理论和聚类分析结合到三维图像分割中来,提出了模糊熵最大原则多阈值分割的快速算法,能快速地得到三维图像的全局最优分割阈值.并提出了一种针对三维医学图像的监督FCM聚类算法,能直接得出约束条件下（给定类中心）下的全局最优解,并且分类结果比非监督FCM更符合人工分类习惯,在实现过程中设计了多层模糊和多层去模糊处理,有效利用了图像的模糊信息和统计特性,提高了算法的抗噪性.在三维物体重建中,该文对物体的实体重建和表面重建进行了较深入的讨论,用行程法实现了三维物体的实体重建,并对经典的Marching Cube表面重建算法进行了改进,使得改进后的Marching Cube算法不需要进行后期处理.在三维物体的特征提取中,该文在实体重建的基础上计算物体体积,在表面重建的基础上计算物体面积,最后该文引入了主轴变换（PCT）理论,以提取物体的主轴方向及长、宽、高等特征.