血管内超声成像(Intravascular Ultrasound,IVUS)和冠状动脉造影成像(Coronary angiography,CAG)是冠状动脉疾病临床诊断中应用最广泛的两项技术,在冠脉成像辅助诊断中具有极高的地位。IVUS只记录了病变血管内部信息,而CAG只记录了血管的空间结构信息。两种数据融合才能得到更加全面的血管数据,为医生诊断疾病和下一步的研究分析提供更加丰富的资料。冠状动脉血管重建是指将IVUS与CAG两种图像融合,重构出血管的立体结构。主要包括以下几步,IVUS图像的内外膜分割、CAG图像的轮廓提取和配准、血管中心线(导引丝的运动轨迹)的三维重构、IVUS图像和CAG图像的融合(IVUS的定位和定向)。其中,血管三维中心线的重构和图像融合过程中IVUS的定向问题(角度调整)对重建结果的影响非常大。为了进一步地提高重建结果的准确性,提高血管融合重建速度,本文认真分析了血管中心线的重建过程和IVUS定向方案时序(角度调整时序),并提出了新的算法。血管中心线重建是两种图像融合的基础,经典的血管中心线重建方案是样条曲线拟合空间点的方法。该方法重建出的三维血管中心线在顺滑性和重建速度等方面仍存在不足、有待改善,本文提出了曲面相交的方法来重建血管三维中心线。与样条曲线拟合空间点方法不同,曲面相交方法是先用样条曲线拟合二维平面上中心线上的点,然后再拉成曲面,利用两面相交计算出空间曲线。经典的IVUS在空间中心线上的定向(角度调整)方案是相对角度优先调整的方法,它计算出IVUS间相对角度后,以第一帧IVUS的绝对角度作为全部IVUS的绝对角度来旋转调整所有IVUS的方向。该方法在角度调整的效果和速度方面限于实验环境的要求仍存在不足,本文提出基于重复计算绝对角度的方法,解决了IVUS的定向问题。重复计算绝对角度与经典的相对角度优先调整的方法不同,它通过单独计算每一帧IVUS的绝对角度的方法完成了IVUS的角度调整。本文在提取出CAG血管中心线并用样条曲线拟合以后,利用提出的两种方法重建出血管轮廓,最后通过血管表面拟合完成了血管的融合重建。实验结果表明,本文提出的方法是可行有效的。