针对闪光照相系统模糊较大、成像信噪比低的特点，提出了一种基于约束共轭梯度的闪光照相图像复原算法，将闪光照相图像复原问题转化为一个约束优化问题，引入基于非负、中值滤波和偏微分方程的光滑约束条件，并利用约束共轭梯度法迭代求最优解。数值试验表明，该算法能较好再现图像边缘信息，复原出的图像在信噪比和视觉方面都有较大提高。

研究了利用高能闪光照相方法实现密度分布测量的技术．根据闪光照相投影成像原理，将成像过程中的非线性成像因素看成一个综合性的非线性算子，利用先验测量的方法该非线性算子的响应曲线，利用该曲线校正成像图像得到待测客体的光程分布图像．采用以最小误差为重建准则的代数重建法，从光程分布图像中重建出照相客体的线吸收系数分布．最后利用相对等效质量吸收系数以及客体总质量不变的约束条件，获得照相客体的空间密度分布．在高能闪光照相实验平台上进行了静态客体的密度测量实验，测量的均方根误差约为10％．

针对闪光照相图像低信噪比的特点，提出了一种自适应的图像重建算法。该算法以代数法（ART）迭代重建为基础，在迭代重建过程中引入了两个权重矩阵，其中一个矩阵用来控制重建过程中的高频分量以保持重建结果的边界；另一个矩阵控制重建结果的平坦区域以提高重建结果的信噪比。通过在迭代过程中更新这两个矩阵来实现图像的自适应重建。数值模拟结果表明，相对于传统的单准则ART重建算法，该方法具有更好的抗噪能力和边界保持能力。

通过理论分析，确定了MeV级多孔网栅的设计目标、拟采用的照相布局及图像接收系统。在此基础上，通过蒙特卡罗模拟和理论分析，确定了网栅的主要参数，包括网栅厚度、孔径与孔间距和W薄片厚度，并研究了加工误差和非理想照相因素对网栅性能的影响，最后给出了原理样机的设计参数。针对原理样机开展了数值模拟，利用模拟图像进行了网栅图像修补与插值等图像预处理工作，初步验证了原理样机在实际应用中的可行性。

为了在客体密度重建过程中采用迭代法扣除散射X射线的影响，提出了以散射分布均匀为主要目的的闪光照相系统设计思想。在介绍散射分布均匀性定义的基础上，分析了均匀扣除散射所带来的光程差。采用蒙特卡罗方法研究了系统放大倍数、照相距离以及后防护锥到图像接收系统的距离对散射分布均匀性的影响。结果表明：后防护锥到图像接收系统的距离是影响散射分布形状和散射照射量大小的一个主要因素；当后防护锥到图像接收系统的距离为55cm左右时，散射分布均匀性近似最佳，而且照相距离越大，散射分布均匀性越好。这些研究结果可用于实际闪光照相系统的优化设计，在图像接收系统的响应范围内达到使散射分布均匀和降低光源模糊影响的目的。