本文结合国家自然科学基金项目,以脑部有交叉、弯曲、分叉等情况的复杂神经纤维为研究对象,研究了磁共振理论下的Q-Ball成像处理方法,并据此设计了实验,对所得数据进行了重建处理,得到了重建图像。取得如下成果:分析了Q-空间成像的理论,对扩散信号进行了傅里叶计算得到扩散函数,并对扩散函数进行径向积分得到体素的方向分布函数ODF值。以此理论为基础,研究了Q-Ball成像方法,研究其重建基础Funk-Radon变换,逐步计算其重建公式,并用Matlab编程实现重建计算过程。实验数据以DICOM格式进行保存,研究了DICOM文件的结构并分析DICOM标准以便能正确读取数据。用Matlab编程实现了图像数据的读取,设计了图像重建处理过程包括坐标变换、RGB颜色表示法和极值化处理,并用VTK编程实现可视化。设计了Q-Ball成像的实验,使用能减小图像失真的重聚焦回波脉冲序列,确定采样参数,并设计二十面体梯度编码方案来确定采样方向。使用编译的Matlab及VTK程序对所得灰度图像进行数据读取、重建计算及显示。得到了神经纤维的ODF图像,清晰显示了交叉神经纤维的走向。本文研究成果在处理复杂神经纤维走向的理论中具有一定的探索意义。