X射线计算机断层成像(X-ray Computed Tomography,XCT)是医学诊断等领域的重要手段,其中,锥束XCT成像技术,由于具备辐射剂量少、射线利用率高、扫描速度快等优势,近年来随着平板探测器技术的成熟得到了快速发展。成像质量与辐射剂量是目前XCT成像研究领域关注的两个重点。成像质量受系统参数配置的影响,在实际中需要不断的尝试和优化,耗费大量的时间和人力。蒙特卡罗模拟可以经济有效地对不同参数的成像系统进行模拟比较,节省资源又提高效率,本文通过搭建锥束XCT蒙特卡罗模拟系统,以多能X射线源作为光源,并充分考虑成像过程中的微观效应,实现实际成像过程中不同成像条件的准确模拟。在保证成像质量的条件下,降低辐射剂量,是近年来XCT成像领域的重点研究问题,而发展推广低剂量XCT重建方法是目前公认的有效解决方案之一。目前已有部分学者开展了基于压缩感知理论的低剂量锥束XCT重建算法的研究,但是其性能未得到充分分析,尚未在实际仪器中得到应用。为了推进低剂量重建的研究进程,我们采用锥束XCT蒙特卡罗模拟系统中得到的不同配置下的投影,加以压缩感知重建算法来重建,获得了相应的一系列重建结果,然后比较这些结果的性能参数,本文中用到的是噪声等价量子数(Noise equivalent quanta,NEQ),它实际是一种结合系统空间分辨率和噪声水平的综合评价方式。NEQ评价方式中的系统空间分辨率部分采用调制传递函数(Modulation Transfer function,MTF)评价,噪声水平部分用噪声功率谱(Noise power spectrum,NPS)评价。利用精确的NEQ评价方式,对比压缩感知重建算法和传统的以滤波反投影为基础的锥束三维重建算法对应的不同结果,评估压缩感知算法的可操作性和实用性。