双能计算机层析成像(Computed Tomography,CT)的应用领域不断扩大,通常双能CT至少需要重建两种甚至是四种类型的图像,实际应用中遇到需要提高双能CT重建的准确性和速度的问题。提出了一种基于图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)并行加速双能CT重建的整体解决方法。通过将双能采样数据视角配准步骤整合到基本的双能CT重建过程中,该方法保证了双能投影分解的准确性从而提高了双能CT重建的准确性;通过在反投影步骤中同时反投影几种图像,避免重复计算投影地址,并且在整体重建过程的各个步骤中采用GPU并行方式计算,有效提高了双能CT的重建速度。重建图像为两种和四种时,与重复执行多次单能CT并行重建相比,本文方法的重建过程加速比为1.88和3.24,其中最耗时反投影步骤加速比为1.9和3.66。实验和实际应用证明了该方法有效地解决了双能CT重建的准确性和速度难题。