激发荧光断层成像(Fluorescence Molecular Tomography,FMT)是当前光学分子影像研究中的一大重要的技术。激发荧光断层重建技术被逐渐应用于预临床研究中,它可以获得小鼠活体内的肿瘤三维重建结果。然而,:FMT问题的不适定性、计算规模大等缺点使得重建问题是一个具有挑战性的问题。因此需要开发更加有效、鲁棒和精确的重建方法来解决FMT的重建问题。本文针对FMT实际问题对于重建精度和鲁棒性有着特定的标准要求,设计了利用L1正则化的稀疏约束进行激发荧光断层重建的实验研究。然后从重建精度、重建耗时和重建鲁棒性来评估和评判重建的性能是否达到FMT实际重建问题的要求。本文的主要贡献如下:提出了一种基于多路径子空间追踪的激发荧光断层重建方法,该方法把基于及范数正则化的问题看作是基追踪问题。算法输入需要一个稀疏度因子,这个因子通常是根据经验值来预设,然后通过二进制编码的原则扩充不同的支撑集,每个支撑集由不同的原子构成。在迭代结束后通过评估每一个支撑集所形成的重建结果的残差,选择一个最优的支撑集来应用于FMT重建。此外该方法在重建迭代的过程中,继承了子空间追踪方法的回溯和子空间投影技术使得求解FMT重建问题更加的简略化。为了验证提出的重建方法的适用性,我们设计了包含三个光源的仿体实验,并且对数值仿真实验的实验结果做了位置误差和相关强度误差的定量分析。结果表明多路径子空间追踪的数值仿真实验获得了满意的结果。从精度方面,重建的光源位置离金标准光源中心误差低于1mm。在抗噪声鲁棒性方面,多路径子空间追踪算法不仅可以取得很好的鲁棒抗噪效果而且还可以减少重建的背景伪影。之后开展的生物在体实验进一步验证了多路径追踪算法在解决FMT的实际应用中的价值。