在单光子发射计算机断层成像(SPECT)中,注射到人体内的放射性示踪剂辐射γ光子,穿过人体后被检测器接收。为了确定γ射线辐射的方向,需要在检测器上添加准直器。为了达到有效的灵敏度,准直器的孔径不能减小到零。该非零准直器孔径会造成重建图像分辨率降低,即准直器模糊效应,从而造成重建图像质量降低。对于平行束准直器模糊效应的校正,Lewitt提出了一种在频域校正的方法。而在临床应用上,扇形束和锥形束准直器由于可以提高小物体成像的光子计数密度和空间分辨率,已成为大脑和胸部成像的首选。对扇形束和锥形束准直器模糊效应的校正,通常的做法是将扇形束或锥形束投影重排成平行束投影,然后利用Lewitt的方法进行校正。我们在本文提出了一种新的扇形束和锥形束投影准直器模糊校正算法,可以直接从扇形束或锥形束投影数据得到对应的平行束投影的二维傅里叶变换,而不需要扇形束或锥形束到平行束的重排操作。超分辨率重建是在现有设备上提高图像分辨率的一种行之有效的方式。为了进一步提高锥形束SPECT的成像空间分辨率,本文将锥形束SPECT重建与超分辨率重建相结合,提出了两种新的锥形束SPECT投影γ光子采集方式,并在此基础上,利用超分辨率重建算法获得了锥形束超分辨率断层成像。本文致力于SPECT空间分辨率的提高,提出了扇形束和锥形束准直器模糊效应校正方法并将超分辨率重建应用到了锥形SPECT投影,提出了超分辨率锥形束SPECT重建算法。实验仿真结果验证了以上算法的正确性和有效性,从而为锥形投影SPECT的应用打下了理论基础。