脑部肿瘤的发病率和死亡率逐年升高,对脑部肿瘤进行准确的诊断是后续治疗的关键。在临床当中都是利用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）技术来检查脑部肿瘤,医生通过一张张MRI切片图像进行观察,凭个人经验来对肿瘤的位置、大小、空间结构做出判断,效率较低。计算机软件技术的发展可以帮助医生减少不必要工作,通过图像分割技术对脑部肿瘤图像进行分割,使用三维重建技术可以直观的表现出肿瘤的空间立体形态,以此设计相应辅助系统,可以辅助医生对脑肿瘤进行诊断,生成结构化报告,有助于医生之间对患者病情的信息交流,制定合适的治疗方案。首先本文针对Otsu和传统区域生长法在脑部MRI图像上分割效果不理想的问题,提出一种基于Otsu改进的区域生长分割算法。针对脑部MRI图像,算法通过对Otsu阈值分割后的子区域进行聚类,得到的聚类中心作为区域生长法的生长点,将已生长区域的均值与标准差加入生长规则中,通过像素点3?3邻域的灰度均值与已生长区域的均值和标准差的关系设置生长规则,并实时更新。通过对MRI图像的脑组织分割实验,实验结果的各项数据都有所提高。改善了传统区域生长在脑部MRI这种灰度差异不明显图像上,因无法停止生长而造成过度分割的问题。然后研究了面绘制与体绘制算法在脑部MRI图像三维重建中的效果,通过实验结果分析,发现面绘制不能反映图像的内部信息,不适宜对脑部MRI图像进行三维重建。体绘制结果虽然比面绘制更加立体直观,但是无法清楚显示脑肿瘤的空间信息,针对上述问题,本文通过改进体绘制中光线投射法的数值分类规则,实现对脑肿瘤MRI图像的三维重建。将切片图像肿瘤区域的灰度特性加入到数值分类的规则中,将脑肿瘤与正常组织数据分开,分别赋予不同的不透明度和渲染颜色。实验结果表明算法可以自动调节参数,将肿瘤与正常组织区别显示,以便于观察。最后本文设计了一款可以在Windows操作系统下运行的MRI脑肿瘤辅助诊断系统,以VTK、ITK与Qt开发包为基础。系统可以读取脑部MRI图像文件,显示二维切片图像和三维体绘制图像,还能完成图像的放大缩小,窗位/窗宽的调整以及三维图像的旋转等交互操作,以及在三维视图上选择一点,可以实时显示以此点为中心三个方向上的切片图像;用户可以在切片图像中对肿瘤进行分割,通过改进的光线投射法对脑肿瘤进行体绘制;结构化诊断报告模块可以帮助用户将脑部肿瘤诊断报告结构化。最后测试系统功能,测试结果表示系统各个模块都能正常工作。