随着快速成型技术的发展和广泛应用,人工假体逐步从传统标准化、系列化设计向个性化定制设计的方向发展。但目前研究仍停留在对一些较大型的关节(膝关节、髋关节等)和不规则骨骼(颅骨等)的假体设计上。由于指关节尺寸较小且表面复杂,在三维重建、精度保证和假体制造上难度较大,所以个性化的指关节假体研究很少。本研究针对在体骨骼三维模型重建精度及方法方面的不足,进行了三维重建过程的优化。主要包括以下内容:采用图像滤波方法对CT图像进行去噪处理,提高骨骼图像的可辨识度;设计了一种基于图像灰度的断层图像层间插值方法,在图像序列中增加过渡图像,缩小断层间距;通过多组实验优化阈值,得出获得良好蒙罩数据的合理阈值设置方法;优化重建参数,使三维模型在获得良好的形状精度和表面质量的同时计算时间较短;针对重建模型表面缺陷,应用逆向工程软件进行后处理,形成可用于快速原型制作的骨骼模型;最后对重建模型进行了精度对比分析,运用逆向工程技术,将CT重建数字模型与解剖实体骨骼逆向模型进行精度对比。对比结果显示了三维模型误差的位置、大小以及模型误差分布比例,为模型优化重建和精度验证提供了依据。最终结果显示模型误差为0.561mm,验证了精度提高效果是显著的,优化重建方法是有效的。研究解决了在个性化匹配人工指关节设计中重建模型精度较低的关键问题,为课题的后续深入研究奠定了基础。