医学图像的三维重建技术是指将CT机等数字医疗影像设备获得的二维断层图像序列转换成具有真实感的三维模型,是图像处理领域中的研究热点之一。肝脏是肿瘤多发的实质性器官之一,因此通过肝脏的三维重建可以显示内部病灶的位置及大小,对辅助医生诊断和手术导航具有重要的研究意义和应用价值。三维重建分为面绘制和体绘制两类。面绘制方法渲染速度快,但是只能看到原始物体的表面信息,观察不到物体的内部数据;体绘制方法能够较好地显示脏器的内部信息,具有较高的成像质量,将医学图像三维重建结果实时地显示出来,医生可以控制切割平面采用拉伸、缩放、平移和旋转等操作来对三维模型进行切割,以便观察脏器内部结构,这对手术过程的准确把握具有重要的指导意义。但是,医生在手术过程中往往被要求在无菌环境下进行,医生不能直接用手接触鼠标或触动显示屏,因此本文利用人机交互设备——Kinect获取三维场景中的手的信息和深度图像,对人体的20个骨骼点进行追踪,从而获取医生的手势来非接触地控制脏器三维模型,使医生与计算机模型在无接触的条件下进行交互。Kinect是微软公司发布的一款可以同时获取RGB彩色图像和深度图像的设备,它能从单帧深度图像中获取人体骨架中的20个骨骼点的三维坐标,是手势识别技术的理想设备。实验结果表明:通过Kinect可以获取操作者的手势、动作、声音等,并将其转化为计算机可以理解的命令,进行手术的辅助。本文的主要工作如下:(1)采用光线投射体绘制算法和移动立方体面绘制方法进行医学图像三维重建。并且对得到的三维模型进行优化。研究了体模型切割技术,并实现了三维模型的多平面切割。(2)结合Kinect体感设备的特点和该系统的需求分析,设计了一组人机交互手势,包括单手握拳、单手张开、拖动、旋转、放大、缩小,实现对重建后的医学三维模型的旋转、放缩、移动等操作。(3)开发了一个基于Kinect的肝脏三维显示系统。该系统包括体感操控、数据读写、三维重建、模型优化、图像显示模块。