随着现代医学和图像处理的迅速发展，螺旋锥束CT(Computed Tomography，计算机断层摄影技术)凭借其重建的图像具有扫描速度快、空间分辨率高等优点在医疗领域发挥越来越重要的作用。图像重建技术是CT扫描机的关键之一，因为这一过程所选取的算法及其实现在很大程度上决定了需要的时间和重建图像的质量，进而影响着CT机的应用。　　但用于重建的滤波反投影算法的公式比较复杂，运算的数据量巨大，尤其是在速度方面一直是个难以突破的瓶颈，硬件实现上存在一定的难度。　　由于反投影部分是制约实时性的关键步骤，本文首先对反投影公式做了两方面的优化：一是结合直线遍历算法提出改进的反投影算法，使得每个滤波后的投影数据由原来被使用O(N×S)次(每条PI线有N个体素，有S条PI线经过一光源位置)减少为只使用一次就可以更新所有特定的像素，这种结构节省了大量存储器，可以进行并行处理，使得内存操作时间和复杂性极大的降低，更易于实现硬件化设计；二是用双线性插值代替最近邻插值，有效地消除了部分伪影，提高图像质量。　　另一方面，本文提出的基于SystemC的改进反投影算法的建模，从对未来硬件设计的优化角度，合理划分各模块，有较好的加速效果，对硬件实现做了充分的准备，此结构还可以应用流水线技术，对通过并行处理更有效地提高重建速度具有一定的参考价值。此外，本项目所研究的螺旋锥束CT三维重建的FPGA硬件加速系统，正是以提高锥束CT重建速度和质量为目的，本文设计的CTR控制器正确地实现对投影数据的读写操作，满足硬件加速运算过程中对于数据传输速度的要求，为实现图像整体的实时重建提供了良好条件。