X射线断层扫描是19世纪70年代开发的一项新技术,目前被广泛应用于医学诊断和工业无损检测等领域。这项技术利用了物质的射线衰减特性,从不同的角度获得投影数据,重建后获得物体的断层图像。该技术可以在不需要对被测对象本身造成破坏的情形下,实现对其内部结构以及组织性质的检测。但是,在实际的CT扫描系统中,获得的扫描数据通常会有一定的误差。其中这些误差主要是一些噪声、射束硬化效应、金属物体导致的,此时伪影就会在重建的图像中出现,严重地影响了图像的质量。当被测物体中包含高衰减的金属部件(例如手术夹,牙科填充物和人造关节等)时,金属伪影将会被引入重建图像中,它是由多种物理效应引起的,而射束硬化是主要因素。针对引入的伪影,本文分析了伪影形成的原理,并开发实现了一种金属伪影的校正方法和一种射束硬化伪影校正系统,主要方法有:(1)实现了一种先验图像和自适应全变分滤波相结合的金属伪影校正方法,这种方法可以较好地减弱金属伪影;(2)提出了一种利用近似材料衰减系数与X射线能量的关系的射束硬化校正方法,能够做到较好地去除伪影,保留原有图像中的信息。该方法主要包括获取金属区域、投影数据获取、伪影数据近似计算以及校正图像的获取。通过数值实验,将本文提出的方法与其他算法进行比较,实验和仿真数据表明,本文提出的金属伪影校正方法和射束硬化校正系统获得的重建图像可以更好地去除伪影,保留了原图中的细节。其中,射束硬化校正系统不需要先验知识,该系统使金属周围的条状伪影得到一定程度的抑制,重建后图像的边缘细节得到了保证,重建图像的质量也得到了提高。