计算机断层（Computed Tomography,CT）成像技术具有无痛无创、病态显影清晰、成本较低等优点,已被广泛应用于现代医学临床诊断治疗领域。但CT成像时过高X射线扫描剂量带来的辐射危害越来越被重视,低剂量下CT扫描成像的质量保障已经成为临床应用中急需解决的实用问题。扫描剂量降低后会使重建图像的质量变差,影响医生的诊疗判断,因此,在满足图像质量达标的前提下尽可能地降低CT扫描剂量具有重要的科学研究价值和临床实用价值。本文在CT技术原理的基础上,对低剂量扫描下的统计迭代重建算法进行研究,本论文的主要工作如下:（1）惩罚加权最小二乘（Penalized Weighted Least-Squares,PWLS）算法在低剂量扫描重建时会存在很大的噪声影响,而TV（Total Variation）正则化处理可以达到较好的降噪效果,因此论文在PWLS算法的基础上对其进行TV正则化处理,得到了PWLSTV（PWLS-Total Variation）CT图像重建算法。并把解析重建FBP（Filter Back Projection）算法和统计迭代算法相结合,利用FBP算法先进行预处理得到初始图像估计,然后再用统计迭代算法进行重建。通过仿真和物理实验结果表明PWLS-TV算法比PWLS算法的重建图像效果好。（2）传统重建方法是基于像素pixel重建的,本论文对像素逐个融合得到邻域块patch的方法,然后提出了基于patch的PWLS-PR（PWLS-Patch based Regularization）算法。传统基于像素pixel的重建方法在有噪声时,不能准确地辨别出图像边缘结构和噪声起伏。而邻域块patch方法是通过对整个领域块的计算来获得更多图像特征,除了具有边缘保持的特性外,还能保持邻域块内的特征或纹理。仿真和物理实验结果表明了PWLS-PR算法在较低剂量重建时也能够有效地抑制伪影产生和较好保留边缘特性及图像细节结构信息,并且能够实现降噪,低剂量时的重建图像效果优于PWLS和PWLSTV算法。（3）为用户设计了CT图像重建系统界面。系统界面提供PWLS、PWLS-TV和PWLS-PR三种算法实现图像重建,用户信息登录后可以根据需要选择相应算法以及进行参数设置,然后读入图像并将重建图像结果显示出来。系统为用户提供了一个界面友好、操作简单、功能完整的平台。