大脑是机体最复杂和最重要的器官，机体各项生命活动的正常运行离不开大脑的调配和分析。脑基本功能和工作机制依赖于内部细胞的协同作用，脑疾病地发生经常伴随着细胞构筑改变和细胞数量的变化，因此定量研究大脑内细胞数量分布和构筑状况是理解大脑功能和工作模式的基础。　　快速发展的神经细胞标记技术和显微成像技术，为定量研究细胞数量奠定了基础。在神经细胞标记领域，碱性染料硫堇和焦油紫可以着色细胞内部的尼氏小体，实现小鼠全脑组织细胞地标记。在神经成像技术方面，显微光学切片断层成像系统能连续获取尼氏染色小鼠全脑细胞构筑图像数据集，数据总量达到TB量级。尼氏染色小鼠全脑图像中细胞数量非常庞大，难以依靠人工识别的方式进行计数，需要发展全自动的细胞检测方法，可以极大程度地节省时间和人力。　　为准确计数显微光学切片断层成像系统获取的尼氏染色鼠脑图像中的细胞数量，本文依据细胞灰度分布、形态和尺度等信息，在灰度线性变换后，使用最小均方误差准则计算门限阈值，执行图像二值化，分析连通区域特征参数，去除错误识别区域，填充细胞内部空洞，保证二值图像中细胞形态完整。检测多尺度拉普拉斯高斯滤波器输出响应的局部极大值，作为区域分割的种子点。局部极大值聚类归并邻域内灰度相似的体素区域，粗略定位细胞轮廓边界线。在基于α膨胀方法，构建优化准则，增强聚集粘连细胞间的边界线，生成分割平面，实现三维细胞分割。滤除细胞碎片，融合中心点距离过近的细胞，消除过度分割负效应。此外，本文还建立了一种在三维空间，交互式标记细胞中心点的方法，标记结果用标准swc文件输出。基于交互式标记方法输出的细胞中心点位置信息，以尼氏染色小鼠脑数据为测试样本，评价三维自动细胞检测方法的质量和性能，检测率为85.7％，精确率为91.2％，在单线程模式下，每处理1GB三维图像数据，大约需要7.8小时。依据小鼠脑立体定位图谱，定位前额叶、杏仁核和运动皮层的区域位置，并定量研究目标脑区内的细胞数量和密度分布状况。结果表明，在小鼠前额叶区域，细胞平均密度为1.286×105mm-3，杏仁核区域细胞平均密度为1.308×105mm-3，运动皮层区域细胞平均密度为1.301×105mm-3，在运动皮层深度方向，观察到细胞密度呈现明显的分层现象。　　本文发展了一套三维细胞自动检测方法，可以比较准确地检测显微光学切片断层成像系统获取的尼氏染色图像数据集中的细胞，为定量研究小鼠脑内细胞数量和密度分布奠定了基础。