XCT作为一项先近的无损探测技术，在工业、医疗等领域应用广泛。但是随着科技发展，现代工件存在形状不规则，厚薄差异大，材料多元化的共性。而常规的单电压CT，由于能量固定和成像系统范围限制，投影数据会出现由于能量过高导致的过曝光或是能量太低导致的欠曝光存在于同一幅图像中的现象，此时复杂工件的投影信息是缺失的，严重影响复杂工件的结构重建。为了获得复杂工件的所有结构信息，本文结合常规CT原理，通过改变电压获得一系列跟工件厚度相匹配的投影序列，提出变电压CT，从而实现复杂工件的CT成像。论文在CT常规成像的前提下，分析固定电压模式成像的局限性，提出变电压CT融合重建，通过融合利用最佳灰度带提取出的有效信息，获得工件完整的高动态结构投影数据，然后利用TV-ART算法重建，可以看出融合重建结果明显优于固定电压CT成像，但是仍然存在由于融合误差导致的伪影现象。针对此问题，借鉴变电压高动态成像技术，提出变电压CT加权重建，重建过程将加权低电压的重建图像作为相邻高电压重建的初值进行重建，依此类推直到最高电压，把投影序列中存在的结构信息全部重建完毕，并通过仿真和实际实验验证了该方法实现变电压CT的可行性。但是由于累加过程中，每幅投影数据中低质量图像的影响，不仅造成了结构边缘的不连续，还降低了收敛速度。针对此问题，又提出了基于有效区域的变电压CT加权重建算法，唯一的区别是每次只重建有效区域，依次类推。接着根据比尔定律，提出了负对数变换的改进方法，通过压缩图像的整体灰度显示范围，有效地降低噪声影响，提高CT图像的细节信息。实验证明，此改进方法可以实现复杂构件的有效成像。