虚拟内窥镜是通过计算机图形图像处理、图像数据可视化、虚拟现实等技术将病人 CT或 MRI图像数据重建还原为三维结构，进而对病人组织器官检查诊断的技术。虚拟内窥镜主要用于模拟传统光学内窥镜对如肠道、血管、内耳等空腔器官内壁进行检查。虚拟内窥镜只需要使用病人影像数据便可以观察空腔内壁，所以它避免了传统内窥镜检查需要内窥镜体插入人体空腔管道中的缺点，同时也降低了病人的痛苦和医疗成本。　　随着 GPU数据运算能力的发展提升，使得 GPU用于通用并行运算成为可能。针对大数据集图像可视化问题，将复杂、耗时的图形图像处理的部分交给 GPU处理，可以加速图像数据可视化，使得虚拟内窥镜可以实时绘制和实时交互。　　本文重点介绍了虚拟内窥镜中的四项关键技术：图像组织分割、空腔路径提取、虚拟内窥镜可视化、虚拟漫游。医学图像组织分割目的是将目标区域分割出来，以便提取空腔中心路径。本文使用距离变换算法提取中心路径，对距离变换中边界距离场和源距离场建立过程进行改进，提高路径提取时间效率。在边界距离场的边界内推过程中，仅扫描边界点的面邻接点，同时对点赋标记属性，使得每内推一次标记属性增加一次，进而建立边界到中心的最小距离场。在源距离场中，用链表数组代替传统队列进行寻找位于空腔中心点。本文改进算法可以提高路径提取的时间效率，满足虚拟内窥镜对实时提取路径的需求。在虚拟内窥镜可视化方面，本文对比了面绘制和体绘制的优缺点，之后选择使用能够保留重建物体完整细节的体绘制中的光线投射算法，并使用GPU对图像可视化加速，然后给出算法具体实现过程，通过实验结果可以看出该算法满足虚拟漫游过程对绘制速度的要求。最后本文设计了简便易掌握的交互式漫游方式，用户可以快速对空腔器官自动漫游，在感兴趣部位可以交互控制虚拟相机，进行详细的检查诊断。　　实验结果给出基于 GPU和基于 CPU的虚拟内窥镜漫游时绘制和交互的速度对比，可以看出本文实现的虚拟内窥镜可以快速、简单、灵活地完成空腔内壁的检查。