近年来，随着科学技术的发展和人类社会的进步，无论是工业领域还是医学领域都对检测技术提出了更高的要求。电学层析成像（ET）作为时下检测方面的重要技术，目前在二维检测方面已经得到长足发展，取得了诸多成果。但工业的发展促使ET技术的研究领域逐渐转向三维空间，实现三维信息的检测并加以可视化成为新的研究热点。目前已经有许多高效且稳定的三维重建算法在医学、化学、生物等方面得到应用，然而考虑到ET测量数据具有非确定性、病态性、“软场效应”等特点，目前在电学层析成像领域还没有一个十分有效的三维重建算法。针对ET领域的三维重建技术，本文主要做了以下三个方面的工作：1）三维重建需要考虑两个重要因素，即实时性和成像效果。为了充分利用现有ET技术的成果，在现有二维技术的基础上开发三维算法，作者利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics3.4实现了三维仿真建模，探讨了一种ET带有漏电流环的仿真模型对提高重构效果的实际意义。并对现有ET重建算法的三维适用性，从实时性、成像效果等方面进行了综合对比分析，从而选择出相对较为适用的共轭梯度法和模糊聚类算法。2）根据ET系统特点，设计了一种三维传感器阵列，并分析了电极大小和阵列间隔对于测量数据的影响。3）针对ET系统，提出一种基于插值图像的三维重建方法，在充分利用现有二维重建算法成果的基础上实现三维图像的重建。在本文中详述了其原理和过程，对于其中关键步骤插值图像的生成，利用基于f-FCM寻找聚类原心，然后根据隶属度回抹灰度值的方式生成中间插值，并进而完成ET被测物场的三维重建。4）对于所提出的三维重建算法，根据所使用的不同工作情况，处理的不同数据，完成了两组具有代表性的实验，刚体实验和气泡实验。根据其各自特点，对其中二维重建算法选择、插值图像生成以及完成最终三维重建进行了详细分析。