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本文以CT图像重建算法的演变历程为主线，以目前广泛被众多CT厂商重视并使用的锥束CT重建为核心，着重研究并实现了新近提出的基于PI线理论的锥束CT精确重建算法。 FDK算法实现了三维意义上的锥束重建，这种算法因其方便快捷，在工程上便于实现而成为锥束CT重建的经典算法以及实际工程应用算法的原型。然而FDK算法只是一种近似的重建算法，并不能完全准确地反映待重建物体细节。在锥角较小（探测器为4排或者8排）的情况下还可以适用，当锥角较大时则会出现伪影，严重影响重建图像的效果。解决此问题有两种思路，一是对原算法进行改进，相应地提出现了如P-FDK，T-FDK，HT-FDK，S-FDK等改进算法。此外，本文还从另一角度引进了一种利用权重函数的方法来改进FDK图像质量的方法。根据共轭光线在重建点处的锥角设计权重函数从而解决共轭光线在反投影过程中的矛盾。实验证明，当锥角增大时，该方法对伪影起到抑制作用，能够改善传统FDK锥束CT重建的图像质量。 另一个解决FDK重建伪影的思路就是提出合适的精确重建算法。本文提出的基于PI线理论的重建算法不受扫描轨迹的限制，仅需要部分PI线弧上的数据就可以对PI线段上的数据进行精确重建，这样即使在数据有截断的情况下也能针对特定ROI进行精确重建。利用PI线重建算法不仅可以解决困扰CT图像重建领域中的长物体重建问题，更为重要的是应用该算法能够实现用最少的数据重建出选取的ROI区域同时也可以缩小重建时所需探测器尺寸。总之，基于PI线理论的重建算法可以大大减小正常器官组织的X射线辐射计量，同时在短时间内得到高质量的重建图像。