图像三维建模是图像处理的一个研究热点。医学图像三维建模在诊断医学、放射治疗、手术规划、美容整形以及解剖教学等方面都有十分重要的应用。在基于二维医学图像序列的三维建模中,算法效率是阻碍三维建模技术在临床应用推广的首要难题。分析了三维建模技术的研究现状,研究了几种三维建模的绘制算法,探讨了体绘制算法的光线投射原理。针对三维建模算法存在的效率问题,研究了三维建模加速技术,从建模的若干关键步骤提出了加速策略。提出了通过图像存储映射、重采样优化以及序列匹配进行加速的基本策略,并试图通过图像分割限定三维建模区域来减少数据处理量。在三维建模系统的总体框架中,通过引入多进程内存映射文件的方式,加快了图像存储速度,并简化了医学图像数据的访问过程;针对三维模型内部需要以任意视角观察的问题,提出了多平面切割的模拟平面算法;采用基于相似度的序列图像匹配技术,解决了大量医学图像序列分割效率的问题。为了加速单张图像的分割,采用了区域生长分割算法;结合形态学方法和一种8邻域内轮廓跟踪算法,修补了区域生长算法分割质量不高的问题;此外,设计了二次图像分割方案,用于平衡分割质量和分割效率之间的矛盾,以保证三维图像建模后的效果。基于上述方案,设计了一个无需人工参与的图像序列自动分割算法,并以此为基础实现了医学图像序列的三维分割和重建系统。实验证明,上述方案较好地解决了三维建模系统的效率和实用性问题。