医学断层图像的三维重建作为一种提供生物组织三维模型的技术手段,一直以来深受人们的重视。在医学应用上,三维重建不仅能够提供三维模型,还能展示三维模型的空间位置。通过人机交互医生能够很方便的进行病症诊断和手术规划。三维重建算法主要分为面绘制和体绘制,本文主要对面绘制算法进行研究。MC算法作为一种应用最广泛的面绘制算法,因它存在二义性,重建的三维模型有可能存在孔洞,通常需要再对MC算法进行改进。本文基于MC算法的原理提出了一种基于边增长的三维重建面绘制算法。该算法先通过选取种子三角形,然后以种子三角形的边为增长边进行增长重建。种子三角形主要来自拓扑构型1生成的三角形;根据增长边的位置、立方体顶点灰度值和阈值,本文确定了增长过程中的17种基础拓扑构型。在整个算法三维重建的插值上,提出了一种三段插值法,该方法具有较好的插值效率和重建精度。同时,整个算法拥有一个队列用于存储增长边信息,两个数组记录各个立方体体素的处理信息和增长信息。本文采用了C++语言和VTK对算法进行了程序实现,通过程序生成的三维模型验证了算法的二义性,验证结果表明该算法重建的三维模型不存在因二义性生成的孔洞。此外,将本文算法和Masala改进的MC算法进了对比,结果表明在重建模型的三角面片数量上本文算法始终要少;在只需要三维模型主轮廓时,本文算法重建的模型质量要优。最后,本文基于VTK和QT搭建了一个三维重建系统,在系统的应用时,可以通过界面对种子区域进行设定,来重建与种子相连接的三维模型。