基于康普顿效应的背散射成像技术是X射线成像技术领域中的一个重要研究方向,它利用X射线与物质相互作用产生的后（背）方向散射的光子来进行成像。与传统的透射成像相比,其中射线源和探测器分别位于待测目标的同一侧,可以实现大尺寸物体的无损检测,并且对低原子序数物质成像时具有较高的对比度,在危化品、毒品等检测中具有一定的优势。常规的康普顿背散射成像图像重建方法有精准对焦法和能谱解析法两种,传统的精准对焦法采用单元探测器,在成像时需要进行三维扫描,成像耗时长;能谱解析法则依赖高时间分辨率的探测器,当散射光子数量较多时探测器无法分辨能谱数据。本文在精准对焦方法的基础上提出基于线阵探测器的康普顿背散射成像系统,仅通过二维扫描即可成像,能够有效提高成像速度。论文主要研究内容如下:从射线与物质相互作用出发,确定康普顿效应起主导作用时的工作条件;以精准对焦法为基础,设计了基于线阵探测器的康普顿背散射成像系统,对“相邻探测单元探测区域存在交叠”问题进行分析,并构建背散射成像仿真模型,通过Geant4完成康普顿背散射成像仿真。基于精准对焦线阵探测模型的仿真结果与能谱探测模型结果相符,证明了本文所设计的康普顿背散射成像系统具有可行性。图像重建过程中基于射线衰减规律建立衰减校正模型,对每个深度点的电子密度进行衰减校正。本文建立的衰减校正模型仅利用线阵探测器收集到的背散射光子数即可完成衰减校正,进行射线衰减校正后的重建图像质量优于未校正的重建图像,本文所做工作对康普顿背散射成像系统设计具有一定的指导意义。