透射式超声断层成像相对于传统的X-CT具有辐射小、成本低的特点，在人体的乳腺癌诊断和工业无损检测中有着广泛的应用前景，然而，目前该技术还处于理论研究阶段，研究水平还没有达到非常高的地步。重建算法是该项技术最为核心的地方，所以本文着重于研究透射式超声断层重建算法以及改进。首先，本文对两种常用的重建算法——滤波反投影重建算法和代数重建算法进行了研究，针对滤波反投影重建算法，本对反投影公式进行了推导，并且对此种算法进行了平行束、环阵、扇形束三种实现方式的仿真实验，另外，本文对于该种算法在计算机实现中的问题，包括滤波器的选择与设计、射束计算进行了较为详细的介绍。代数重建算法把图像重建看成是一个求解方程组的过程，原理上非常的简单易懂，然而，在计算机实现过程中，由于投影系数矩阵一般会非常大，处理起来相当占据内存和时间，本文针对这些问题，提出了快速求解投影系数矩阵的算法以及加速迭代收敛的方案。其次，在研究了以上两种算法以后，我们发现由于超声并没有X射线良好的穿透性和方向性，也就是说超声在传播过程中并没有按照预想的那样进行直线传播，而是会发生折射，这必然会使得按照直线传播求解出来的图像出现误差。以往的研究工作并没有正面解决这种问题，大多数只停留在如何减小这种问题带来的误差方面，本文针对此问题，引入了在地质勘探中常用的射线追踪法来追踪超声的传播路径，再根据得到的路径对重建算法进行改进。最后，本文采用基于小波变换的图像融合算法对重建结果进行了图像融合，基于小波变换的图像融合算法首先对图像进行小波变换，得到图像的高、低频小波变换系数，然后针对高低频小波变换系数分别采用不同的融合规则进行融合，然后再对融合后的小波变换系数进行小波逆变换，从而得到融合后的图像。在实现了传统的融合规则后，本文给出一种新的融合规则，取得了较为不错的效果。