随着多层螺旋CT(Computed Tomography)的出现,医用CT正在向着螺旋锥束CT转变。用螺旋锥束扫描方式重建得到的图像具有扫描速度快、空间分辨率高等优点,但由于这种成像方式在理论上比较复杂,技术实现也有相当大的难度,尤其在实现的速度方面一直是个难以突破的瓶颈,其中希尔伯特滤波和反投影成像是制约实时性的两个关键步骤。本文是对其中希尔伯特滤波部分做的探索性研究。本文作为螺旋锥束CT(CBCT)三维重建的FPGA硬件加速系统的一部分,研究了Katsevich精确重建算法中滤波部分离散希尔伯特变换的实现方法,提出了高速流水线硬件结构。通过对以此课题为背景的探索,同时提出了离散希尔伯特变换的高速硬件设计方法,并在FPGA平台上成功实现。本文研究内容主要包含以下三个部分:首先,深入研究了螺旋锥束CT Katsevich算法成像过程中的关键步骤,并对希尔伯特滤波及其三种实现方法作了深入剖析和对比,阐述了选取傅里叶变换的方法实现离散希尔伯特变换的理由。其次,对傅里叶变换的几种快速算法进行了展开比较,最终提出使用Winograd算法和CORDIC算法实现流水线DHT,并对具体实现方法进行了深入探讨,最终完成各个部分的设计工作,功能仿真通过。最后在基于Xilinx公司Virtex-5系列XC5VLX50T FPGA器件的ISE10.1环境中实现了其硬件结构。最终仿真正确,综合结果Slice使用率约为50%,最高工作频率可达200MHz,并将整个设计在ML-561开发板上测试通过。本文设计的高速流水线结构的离散希尔伯特变换,具有较大的实际意义,为今后螺旋锥束CT三维图像重建的整体实时实现提供了良好条件,并且在实时性和成本上都有一定的优势,具备良好的应用前景。