近年来,电阻层析成像(ERT)技术逐步进入到了工业应用研究阶段,它根据物体内部介质的电阻率的不同,通过对物体表面电流、电压的施加和测量来获知物体内部电阻率的分布,进而重建出反应物体内部结构的图像,和传统的过程参数检测技术相比,具有非侵入,响应速度快、成本低、安全性能好、适用范围广等许多的优点,在工业过程中有着广泛的应用前景。本文从ERT技术的原理性研究出发,针对提高图像重建分辨率的要求,着重研究了两个方面。一方面深入研究了现有的成像算法,主要包括线性反投影法(LBP)、修正的牛顿—拉夫逊类法(MNR)、灵敏度系数法(STM)、遗传算法(GA)等基本的图像重建算法,提出一种基于贝叶斯原理的的组合成像算法,根据相关系数和方差两个参数详细评价了该组合算法的性能,并讨论了测量噪声对其的影响以及算法的鲁棒性,结果显示采用组合算法能极大的提高图像重建的分辨率;而另一方面研究了使用三维ERT模型的测量结果来补偿二维ERT模型的局限性,主要是采用三维模型测量数据来进行二维系统的图像重建,因为实际情况下,媒质的三维信息因素是不可忽视的。还提出了几种不同的传感器结构来分析场域内电势分布情况,并讨论了电极尺寸、电极排列,保护电极等对三维模型的影响。最后对三维测量数据和修正后的三维测量数据在二维系统下的图像重建结果进行了分析比较,对深入了解、掌握传感器性能,获得对被测过程对象的准确测量具有重要意义。本文基于ANSYS与MATLAB有限元软件开发了相应仿真软件包,最后完成了油水两相流测量应用软件设计。