作为诊断冠心病的“金标准”，血管内超声能提供血管的横截面图像，但无法显示血管长轴方向管腔的边界、横截面积以及病变的几何形态和空间方位，医生需要自己想象重构病理结构，才能得到这些重要的疾病诊断参数，从而给医生的工作带来一定困难，也在一定程度上影响了诊断结果的客观和准确性。研究三维可视化技术，利用三维重建算法由二维血管内超声图像序列重建出血管三维模型，然后采用交互技术突出医生感兴趣的区域，能够为医生提供形象的三维医学图像，对诊断动脉斑块、防治心血管疾病具有重要意义。　　本文首先概括论述三维可视化技术的研究背景、目的和意义，并介绍了课题相关技术的国内外研究现状和本文结构安排。然后对血管内超声成像技术和三维可视化技术的基本原理与方法进行介绍，为IVUS图像序列预处理，三维重建算法研究以及可视化图形用户界面构建奠定基础。　　(1) IVUS图像序列预处理，在总结分析现有降噪方法和IVUS图像序列特点的基础上，提出基于多图像平均的综合降噪方法，该方法的图像降噪效果好，并能在较短时间内实现连续多帧图像降噪，提高了降噪效率。另外，通过计算发现相邻IVUS图像间的图像距离随心动周期呈周期性变化，据此找到超声图像序列中位于心脏舒张期的图像，滤除掉位于心脏收缩期的图像，能纠正由于心脏收缩引发的血管超声图像错位问题。　　(2)三维重建算法研究，通过总结分析各种三维重建算法，选取光线投射算法用于本文血管三维模型的重建，并提出从剔除无效体素和减小三线性插值时间两个方面加快光线投射算法绘制速度的方法，实验结果表明该方法能有效加快图像绘制速度。另外，为方便用户对物体内部结构的观察，研究实现了不透明度控制法和区域选取法两种交互体绘制方法。　　(3)构建可视化图形用户界面，基于本文所述的三维可视化方法和MITK工具开发了可视化图形用户界面。用户通过该界面能够完成对不同格式图像序列的读取，物体三维模型的光线投射体绘制，以及对物体三维模型的旋转、缩放、任意平面裁剪等交互操作，有助于用户多角度地观察物体的内部结构和细节信息，并具有一定的稳定性、可重复性。