复杂结构件在X射线三维CT成像时，由于射线透射方向上有效透照厚度差异大、探测器成像系统动态范围受限，常用固定能量模式的X射线成像系统无法获取结构件的完整信息，影响CT重建图像质量和成像检测灵敏度。基于递变能量图像序列约束的能量自适应高动态成像方法，是在分析递变能量图像序列灰度变化特性的基础上，以曲线分段线性近似为依据，以相邻图像序列间线性系数以及线性散布度为约束条件，自动调节射线能量，获取局部信息有效的图像序列。同时基于线性假设，通过拟合获取图像序列加权融合系数，实现图像动态范围扩展。在此基础上，将递变的每个多能射线等效为单能射线，并依据递变的射线能量，构建递变能量多能衰减系数模型和投影观测模型，同时利用极大似然估计推导出递变能量X射线多能CT统计重建算法。结果表明，该方法在射线能量的自适应控制及融合系数的计算方面具有一定的优势，能够实现成像系统与检测对象的优化匹配，极大地提高系统的检测能力及灵敏度。