光学层析成像是近年来广为关注的一种新型成像技术，由于该技术具有其他成像技术所不具备的优点，如连续实时性和便携性等，因此光学层析成像(OT)技术已经成为研究的热点，具有很高的研究价值。目前，大多数重建方法都是基于玻尔兹曼方程(输运方程)的近似形式-扩散方程的，直接基于玻尔兹曼方程的重建方法研究刚刚起步。　　 本文首先在基于输运方程的情况下提出了一种基于梯度树的光学层析图像重建方法，并将其用于含空洞状区域的图像重建中。其次，提出了一种正则化共轭梯度OT图像重建算法，通过引入图像熵和局部平滑函数作为正则化项有效改善了重建问题中的病态特性，提高重建图像的质量。最后，提出一种多分辨率的OT图像重建算法。该方法首先根据图像的先验信息，利用Delaunay三角剖分规则，在整个成像区域形成疏密度不等的网格划分，然后在此网格上实现OT图像的多分辨率重建。实验表明，多分辨率的图像重建算法在提高重建精度和重建速度方面具有很好的效果。