计算机辅助缺损颅骨修复已成为一个热门的研究问题,也是可视化研究的一个突出难点,相关的研究成果已经被应用到了虚拟整形手术、颅骨复原、考古学、公安法医学等各个领域。近年来,国内外学者提出了多种修复方法并取得了一定的成效,然而大多数只是针对特定的缺损部位而提出的,修复方法还缺乏一般性。本文基于DICOM(DigitalImaging and Communications in Medicine)3.0标准的颅骨数据,设计了数据解析接口,研究并提出了新的辅助修复的数据处理算法,具有通适性,实现了一个计算机辅助缺损颅骨修复系统,为颅骨复原以及整形手术等提供辅助平台。本研究得到国家自然科学基金重点项目的资助,主要研究进展有以下几个方面:1.分析了冗余数据的分布特性,在此基础上提出了一种在无软组织边界情况下去除挡板等冗余数据的方法,并验证了方法的有效性。2.对于对称面数据完整的缺损颅骨,提出了一种基于几何对称轴修复的改进算法,实现了缺损边界点及其邻接约束点的自动获取,并解决了修复边界以及接茬口不光滑的问题。3.对于对称面数据不完整的缺损颅骨,采用网格破洞填充的修复方法。在分析当前破洞填充技术基础上,结合颅骨破洞修补的特殊性,给出了一种基于边界约束条件,层层推进,层层优化的破洞修补方法,使得修复体能与原始模型自然拼接,并能够保持一致的曲面形式。4.设计并完成DICOM医学数据解析接口,实现了数据分离、序列切片排序、非颅骨切片的剔除、颅骨影像数据以及相关信息的获取和保存。5.开发了计算机辅助缺损颅骨修复系统,根据缺损颅骨的特点,可以直接从二维图像上进行修复,也可以选择对三维重建后的颅骨模型进行修复,应用于颅面样本数据处理,效果良好,在颅骨复原和虚拟手术方面具有一定的实用价值。