近年来，SPECT和PET的临床应用范围已越来越广泛，尤其是在对威胁人类健康和生命的主要疾病，如心脑血管疾病、脑部疾病及肿瘤的应用发展最迅速。核素断层显像在心脑血管疾病等方面进行无损诊断、治疗决策和疗效判断得到广泛应用。 核医学图像的临床应用也将越来越广泛。国内在医学图像的研究此领域的研究尚处于起步阶段，同国外存在较大的差距，通过大力发展核医学图像处理的研究能够提高我国核医学研究和临床诊断的水平，更好地使用国内现有的核医学影像设备，缩小同国外在此研究领域中的差距。 本论文主要研究核医学图像后处理方面的一些临床算法的应用。包括两部分第一部分是对脑部医学影像融合的研究，介绍了医学图像融合的概况，基本知识，发展方向，详细阐述了利用互信息方法和powell数学优化算法结合在融合应用方面的研究。 第二部分是对心肌断层图像对于心肌轴向定位和校正的研究，在算法上在利用选用Garcia等人提出的目前广泛使用的“半球加圆柱”模型，及赵书俊等提出的左心室心肌最大放射性计数值采样模型中提出了利用POWELL数学最优化方法进行模型参数的拟合。为后续临床中心肌定量分析的计算提供个一种选择方法。