磁感应成像技术（Magnetic Induction Tomography，MIT）是一种新兴的生物阻抗成像技术。其原理是由激励线圈中通入的正弦电流在空间中产生交变磁场，交变磁场在被测物中感应出涡流，涡流又在空间中感应出二次磁场。由于二次磁场的大小与被测物的电导率分布有关，因此通过检测二次磁场就能重构出被测物的电导率分布。磁感应成像技术采用磁场作为激励源，与CT、核磁共振等成像技术相比，它对人体不会造成伤害，具有安全可靠的特点。采用磁场作为激励源，激励线圈可以不必与人体相接触，从而避免了接触阻抗对成像造成的误差。另外，磁场能够穿过电导率较低的颅骨，非常适合对头颅进行成像。磁感应成像技术已经成为当今生物医学成像领域的热门研究课题。本论文针对磁感应成像技术的逆问题，重点研究了图像重建的算法。通过分析传统螺旋线圈产生的激励磁场空间分布的不均匀性，提出采用亥姆霍兹线圈作为激励线圈的新磁感应成像系统模型。并在该模型下运用反投影算法进行成像，然后提出方法对算法进行改进的方法。主要研究的内容如下：（1）建立双层球模型模拟简化的头颅及其病变组织，采用分离变量法求解出该模型矢量磁位和检测线圈上感应电压的的解析解。通过仿真实验，得到检测线圈测得的电压与被测物的电导率之间呈线性变化关系。（2）通过仿真得到传统螺旋线圈激励方式下的激励磁场在空间中是向周围发散衰减的。这使被测区域内不同位置的电导率单元受到的激励磁场不相等，而且在运用反投影进行成像时，由磁力线构成的投影路径也是弯曲的。而亥姆霍兹线圈能够产生均匀磁场，因此选用亥姆霍兹线圈作为激励线圈，提出新的磁感应成像系统来克服上述问题。（3）在亥姆霍兹线圈作为激励线圈的系统模型下，运用反投影算法对成像模型进行图像重构，得到的结果能够准确地反映异物的位置，但是存在严重的伪迹。（4）从两个方面对反投影算法重构的图像质量进行改进。一，从得到更多更全面的投影数据出发，证明通过增加检测线圈个数、加密检测线圈的旋转步进能够消除图像的部分伪迹，提高图像的分辨率。二，从对算法进行修正的角度出发，采用混合加权反投影算法和滤波反投影算法进行图像重构。结果表明两种改进的算法都能消除反投影成像结果的伪迹，对异物的定位也很准确。（5）通过对不同成像模型的仿真，研究了反投影、混合加权的反投影、滤波反投影对异物目标的位置、大小、数量的灵敏性以及抗噪声能力。结果表明：这三种算法都能准确地对异物目标进行定位。但当异物靠近被测区域边缘时，混合加权的反投影算法得到异物向边缘偏移。当异物的尺寸较小时，三种算法都能分辨出不同大小异物的差别。而当被测区域内存在两个异物时，反投影算法不能将两个异物分开；混合加权反投影算法能分辨出，但是定位不够准确；滤波加权反投影算法成像效果最好。在抗噪能力上，三种算法都具有很好的抗噪能力。（6）利用实际的测量系统对单目标和双目标的琼脂模型做了物理实验。采用三种算法对其进行图像重构，得到的结果与仿真实验的结果吻合。