正电子发射断层成像技术（Positron Emission Tomography，PET）作为无创伤性的功能成像手段，是重要的临床影像技术，代表了先进的核医学发展方向。PET成像技术使用人体基本组成元素来制造放射性药物，在获取生命体的某些器官或病灶的代谢分布方面有着独特的优势，可以为一系列重大疾病的早期诊断及疗效评价提供有用信息。　　现阶段环形PET探测结构已发展地较为成熟，并广泛服务于临床应用，但是其成像空间固定，成像对象也较为受限。随间距可变的双平板PET为新型的探测模式，具备灵活的探测条件，适用于多种应用场景，并随板间距减小可以获得非常好的灵敏度性能，具有重要的研发意义。　　但是双平板PET在成像技术上面临复杂的深度效应问题。深度效应主要由于γ光子倾斜入射晶体引起，双平板PET中间距可变的模式导致深度效应随板间距进一步变化，使得该问题变得更为复杂。深度效应最终将导致图像模糊，分辨率退化，如不予以解决，对于成像性能将有诸多不利影响。双平板PET中随间距可变的深度效应问题一直未有实质性突破，该问题也是制约平板结构PET技术发展与应用的主要瓶颈之一。　　本论文主要针对双平板PET随板间距可变的深度效应问题进行研究，提出了基于二维单光子响应(2D Single Gamma Response，2D-SGR)信息构建任意板间距下模糊因子的方法，并研究双平板系统对称性以进行高效的模糊因子构建，最终实现大视野双平板PET任意板间距下的高性能成像算法。对于成像算法的关键性能指标，包括空间分辨率以及对比度恢复性能进行了评价。结果显示，相比传统的三维迭代重建，2D-SGR方法在三个维度方向上均有分辨率性能的提升，在z轴方向分辨率性能提升尤为显著，另外对比度恢复性能在不同板间距下也均有提高，整体算法在板间距变化的情况下也具有一定的适应性。为了提高了算法的实用性，对于双平板成像算法进行加速技术研究，完成了整体算法的快速重建。