层析成像技术以其无接触、远距离且高精度的成像特点被广泛应用到纳米层析成像、中子层析成像、航天精密仪器检测和地质材料检测等各个领域。由于层析成像系统的应用范围和结构设计的不同,实际采集中可能会出现投影数据不完整或投影数据偏移,从而使重构图像产生伪影,不清晰等问题。本文针对光学层析成像系统中重构图像不清晰的问题,在对图像重构算法研究的基础上,分析比较滤波反投影算法和迭代算法,提出一种改进的迭代算法来提高重构图像的分辨率。论文主要研究工作如下:研究了光学层析成像系统的理论机理,在数据采集中,针对系统的中心偏移和采集数据不完整的问题,分别进行中心校正和数据补充,完成数据预处理,为重构提供准确的投影数据。分析在传统迭代算法和重构过程中多个参数对迭代效果的影响,确定适合的加权模型、迭代次数和松弛因子等参数。结合优质初始图像和凸集约束条件,提出改进的ART算法和改进的SART算法。根据成像系统理论知识,采用结构简单的光学层析成像系统作为实验平台,采集不同特征的被测物的投影数据并进行预处理,选择不同的迭代次数或松弛因子进行迭代重构,对比获得合适的参数,然后分别用改进的ART算法和SART算法和滤波反投影算法进行重构,最后利用锐度,平均梯度等的图像评价参数,验证改进的迭代算法能重构出较高分辨率的图像。