高能X射线大型工业CT能够对关键工业构件进行断层扫描，是航空、航天、汽车、国防等行业进行无损检测的重要手段。随着工业CT检测精度需求的不断提高，对断层重建质量和速度、图像检查效果、辐射成像检查方法提出更高的要求。本论文在大型工业CT系统研制中，结合现代科学技术发展研究成果，对大型工业CT的快速迭代重建算法和可视化检查关键技术问题进行研究。论文所做的研究工作及研究成果可概括如下： 迭代重建算法在工业CT中具有很多优点，但重建速度限制了其在工程中的应用。本文提出等距探测器扇形束CT扫描方式下，基于CPU和GPU并行机制的双线性变形SART迭代重建加速算法。该算法改变逐射线串行计算射线和的方式，由双线性变形生成重采样网格图像求取投影数据；反投影时由投影修正数据生成修正图像数据，整体更新重建图像。提出了基于IntelCPUSIMD扩展指令集和图形硬件纹理映射的两种算法实现方案，分别在实验中获得4倍和10～15倍的加速比，显示了良好的加速性能和应用前景。 论文深入研究了工业CT中的缺陷检测、分析、显示与定量测量等可视化检查应用问题。提出增强相对密度差异显示效果的伪彩色数字高程模型用于断层数据检查的方法；依据先验知识，采用模型化区域多等值面三维表面重建可视化进行结构检查，并实现了基于深度缓存的交互式标记测量算法。 通过研究直接体绘制技术的光学模型及其在工业CT缺陷检测中的应用要点，在微机工作站上实现了基于三维纹理硬件的实时直接体绘制，并可通过交互式调整转换函数对感兴趣局部体数据进行细致检查。 在研究人的视觉认知与CT三维重建的功能相似性的基础上，引入虚拟现实技术中IBR技术研究成果，提出利用圆周轨迹X射线投影图像合成任意视角立体图像对的方法，给出合成立体图像对的采样和重采样算法，以及指定旋转轴的立体图像序列生成算法，分析了影响立体合成效果的各因素，并开发了微焦点X射线多视角立体成像实验系统。