随着计算机技术和医学技术的发展,医学逐渐融入了现代社会,医学图像成为近年来的热门话题。各大医院的医生对三维影像的实际要求越来越高。医学图像处理是医生通过非侵入方式取得人体或人体某部分内部组织影像,并且用于医疗或医学研究技术的过程。计算机断层扫描技术是一种高分辨率且使用范围广泛的医学图像处理技术。由于CT图像的处理较为复杂,很难确定病源的所在位置,而医学图像三维可视化能很好帮助医生实时诊断病情,所以进行CT图像的三维可视化系统研究具有现实意义。人体的头部是关键部位,精确分割区域并进行可视化显示,可推动制定手术前的方案和术中导航。但由于CT图像中存在加性噪声和大量零值像素点,会造成服务器无意义的损耗。因此,开展相关图像的分割及可视化系统性研究在提高医学自动化能力上有重要研究价值。本论文以医学专用头部CT图像作为研究对象,采用MFC和VTK工具包,结合移动立方体法,开展关于CT图像的可视化系统设计:（1）实现CT图像预处理操作并掌握基础知识。先从CT技术的发展和规律入手,了解文件格式类型,对CT图像实现格式转化;通过图像插值填补中间数据,确保形态完整,辨析不同方法的作用;对图像滤波器开展分析,引入滤波处理避免噪声与离散像素的干扰,而形态学运算则是对数据描绘,保全图像最本质结构并去除杂点。用直方图均衡化达到图像增强的作用,这些预处理方式一定程度上保证图像质量,为后期操作打下了基础。（2）研究了医学图像主要的三维重建技术。首先通过图像分割和区域提取得出感兴趣区域,以达到减少后期像素点计算量的目的,为算法重建速度提升奠定基础。三维重建绘制方面,对两种主流重建算法“面绘制”和“体绘制”分析,论述包括移动立方体法、轮廓滤波法和光线投射法,实现不同方法的甄别。重建过程主要以面绘制中的移动立方体算法开展,深入了解运算法则和实现流程,在实验中体现算法的效果。最后结合光线修正模型搭建模拟渲染效果,形成重建实验数据体模型。（3）可视化数据交互验证。以VS2010和VTK5.6可视化库为开发平台,进行序列读取和可视化分析。先实现工具包框架搭建,然后构思系统的整体设计、考虑实验基础架构,明确设计目标、应用结构以及工作流程。后续分模块设计,讨论其背后原理与实现,分为图像读取、图像预处理、图像分割、图像重建、图像交互和后台数据报表这几大类;并将这些内容集成到可视化系统内部并检验;最后通过构造测试用例检验程序的运行结果并分析。经过实验数据表明,三维重建结果能直观显示头部各组织的位置分布,具有较好的精确度,能用于实验仿真和虚拟手术操作。