大脑是人体中最重要的一个部位,负责人体各组织系统的正常运转,因此,很多疾病的发生都会通过脑部形态特征变化表现出来。脑皮层厚度是大脑形态学研究中的一个重要指标,通过研究脑皮层厚度的变化可以发现疾病的发生和演变规律。医学图像配准技术在计算机辅助诊断中具有非比寻常的作用,是医学图像处理中一个必不可少的环节。通过配准使得图像以更加可视化的形式呈现,更加准确地为医生提供病灶部位的病症信息和解剖信息,从而提高医生的诊断效率。近年来随着计算机技术飞速发展,数字图像处理技术不断进步,两种技术已经可以很好的结合起来应用于各个方面,其中,基于MRI图像的脑皮层厚度测量和图像配准技术的研究,已经成为临床诊断中使用的主要手段之一。据世界卫生组织统计显示:全球至少22亿人视力受损或失明,其中至少10亿人的视力损伤问题本可预防或尚待解决。本文通过对人脑MRI图像重建后得到的曲面模型进行脑皮层厚度的测量和统计,分析盲人脑皮层厚度的变化,揭示失明对大脑皮层形态学产生的影响。并利用球面参数化方法对大脑皮层进行球面配准,实现可视化效果,克服了大脑皮层结构复杂、高度卷曲、研究困难等问题。论文的主要研究内容和创新之处如下:（1）在脑皮层厚度测量方面,本文在图像预处理的过程中,对其中的图像分割步骤进行了优化,通过将形变模型法和统计分类法这两种不同类型的分割方法结合,来中和单一分割方法带来的不足,得到准确分割的结果。并通过实验验证了本文分割方法的有效性,为后续脑皮层厚度测量的准确性提供了保障。之后,对三维重建得到的大脑皮层曲面,利用拉普拉斯方程法计算其厚度值。（2）在脑皮层配准方面,本文将大脑皮层曲面转化为三角网格的形式来进行球面配准。针对现有的网格球面参数化算法中存在的扭曲失真问题,提出了一种保角保面积的参数化方法。首先,为了解决简化时模型外观细节丢失问题,本文在经典的二次误差度量简化算法中引入了曲率因子,保证了模型的表面特征;然后,利用核采样的方法进行球面参数化;最后,通过构造离散的AMIPS能量来进行全局扭曲优化,得到一个无翻转的有效参数化结果,且保证了参数化前后角度和面积扭曲失真最小。（3）设计实验验证本文方法的有效性。在脑皮层厚度测量中,本文根据准确分割的结果,计算得到所有研究对象的脑皮层厚度值,最后利用统计分析方法比较了先天性盲人、后天性盲人和正常人之间的脑皮层厚度差异。在大脑皮层的配准上,本文首先将球面参数化算法与其他算法进行了对比,实验表明,本文的球面参数化方法具有较低的扭曲。最后通过这种球面参数化方法,将大脑皮层曲面配准到单位球面上,实现了脑皮层的三维可视化。