电磁层析成像(Eletromagnetic Tomography,EMT)技术起源于上世纪90年代,相对于其他过程层析成像技术,EMT具有非侵入、无接触、结构简单、实时成像等优点,对于可用电导率和磁导率分布表示的多相流物场空间检测,如工业过程监测以及医学成像等更具优势。本论文分析了EMT技术的研究意义和发展前景,根据现阶段该技术国内外的发展状况,确定了EMT技术的物理模型,并对其正问题进行优化,为物理模型的建立提供理论依据。介绍了EMT系统的主要组成部分和工作原理,阐述了正问题和逆问题的研究方法并采用仿真分析法对EMT正问题进行仿真分析。根据被测物场空间的电磁特性,由麦克斯韦方程组推导出EMT系统的物理模型,运用有限元法求解二阶偏微分方程。基于COMSOL Multiphysics软件建立EMT系统的仿真模型,对系统进行自由四面体剖分,利用控制变量法,探究了激励电流大小、物场空间频率、扰动目标位置和材料、传感器线圈相关参数(导线匝数、线径、缠绕方式、线圈数量)对测量电压值和测量相位的影响,根据绘制的检测结果对比图像,得出结论:相位测量是建立灵敏度场和图像重建的必要条件;对电导率不同的物体应采用不同频段的激励电流,对于铁介质和其他高电导率的材料应采用中频段(kHz)激励,对于玻璃或其他低电导率的材料,如生物组织应采用高频段(MHz)激励;在不给系统造成过重负荷与电磁干扰的前提下尽量采用较大的激励电流值;线圈个数较多的EMT系统,当导线采用较细线径的双层密绕结构且匝数较多时检测结果更理想,为硬件系统的设计提供了依据。运用场量提取法,建立了16线圈EMT系统灵敏度矩阵,采用Tikhonov正则化算法进行图像重建,获得扰动在物场中的重建图像。