相比于传统CT只能重建出断层的有效线性衰减系数，双能CT可以重建物质的原子序数与电子密度，达到物质辨别的效果，因此无论在安检领域还是在医疗领域，双能CT技术都得到了广泛的应用。但是，目前双能CT的重建结果误差较大，尤其是原子序数的重建结果。可能导致误差较大的因素有很多，包括双能分解的近似性、离散化误差、统计学噪声等。目前还没有学者对双能CT重建结果的误差与噪声来源进行系统的分析，双能重建的每个环节引入的误差与噪声对最后结果的贡献程度还没有一个清楚的认识。本文的主要任务是对双能CT重建过程的误差与噪声的传递情况进行研究，分析清楚双能重建过程中每个环节引入的误差与噪声对最终重建结果的影响，目的是对双能CT系统的设计提供指导性意见。本文推导了误差与噪声传递的理论计算公式，并进行了实验验证。误差分析方面，首先，本文对双能重建过程的固有误差进行了分析，包括X射线能量离散化、探测器离散化、投影角度离散化以及双能分解的近似性对双能重建结果的影响。离散化对双能重建结果的影响可以通过提高离散化程度而降低到可以忽略的程度，双能分解的近似性是影响双能重建的主要系统误差来源。另一方面，本文研究了能谱估计误差对双能重建结果的影响，得到了误差传递的理论计算公式，提出了等效能谱的概念，并给出了能谱估计的参数优化方法。噪声分析方面，本文建立了投影数据的高斯噪声模型，针对于FBP重建算法，本文对双能分解过程、CT重建过程、原子序数与电子密度求解过程的噪声表现进行了分析，推导了噪声传递的理论计算方法，给出了计算公式，并进行了实验验证，证明了本文的计算方法的有效性。此研究对重建结果的噪声估计具有重要意义。