低场核磁共振技术是近年来迅猛发展起来的用于观察、分析样品物性参数的一种新技术,这标志着核磁共振从高端的分子化学结构研究和医疗检查服务走向了更为广泛的工农业领域,如食品业、农业、矿业、化工等,并且在相关领域的应用和科学研究中发挥着越来越大的作用。低场核磁共振技术重点关注油、水及高分子聚合物中的氢原子核:获取样品的氢核所产生的共振信号之后,经由信号处理对样品特性或分布进行分析测量,从而间接对其载体或环境（如孔隙大小）进行研究分析。该技术可深入观测、分析物质内部信息而不破坏样品,并具有快速、准确、一机多参数、无辐射、无环境污染等特点。核磁共振可以直接对样品进行测量,得到的弛豫时间信息能够反映出物质的物理性质。但是直接采集得到的原始信号往往非常复杂,因此,需要借助于反演技术将其转化为易于理解的时域谱。目前常用的时域谱主要有一维谱和二维谱,而本文讨论的反演算法涉及的正是其对应的一维反演与二维反演算法。传统的一维、二维反演算法存在不同程度的问题:一维反演算法主要存在反演谱不同组分谱峰交叠的现象和短弛豫组分处理难等问题;二维反演算法主要存在数据量大、病态程度高和邻近谱峰区分难等问题。本文针对这些问题,主要开展了以下几方面的工作:（1）一维反演算法:提出了一种加权迭代的T2谱反演新方法。这种方法通过对反演核心矩阵施加适当的权重来保证短弛豫组分不被消除,解决了短弛豫组分反演问题。同时,开发了一款一维谱反演软件。（2）二维反演算法:提出了三种二维反演算法。第一种是基于LSQR和L曲线的二维反演改进算法,该算法借助L曲线代替人工干预进行最优解位置定位,通过逐步求精、迭代修正的算法使反演精度得到提高,并且具有良好的鲁棒性。第二种是基于BRD的二维反演改进算法,该算法针对BRD算法正则化因子选取易受噪声影响和计算速度慢等问题进行了优化。第三种是基于PDCO的二维反演新方法,该算法抗噪性好,可以同时使用L1正则化和L2正则化,解决了二维反演中无法区分邻近窄峰的问题。此外,在一维反演软件的基础上,增加了二维反演功能。仿真实验和采样实验结果表明:本文提出的一维、二维反演方法具有良好的鲁棒性和准确性。这些反演算法的提出不仅满足了低场核磁共振反演技术在实际应用中的用户需求,还推动了低场核磁共振行业的发展。