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本发明提供一种重建内部感兴趣区域图像的方法及系统，所述方法包括：(a)使用CT设备扫描对象的内部感兴趣区域；(b)获取通过内部感兴趣区域的所有射线投影形成的投影图像，并获取所述投影图像的噪声权值矩阵；(c)基于所述投影图像、所述噪声权值矩阵以及表示CT设备的系统参数的系统矩阵来构建关于内部感兴趣区域图像的重建模型；(d)通过对所述重建模型进行优化求解来获取重建的内部感兴趣区域图像。在根据本发明示例性实施例的重建内部感兴趣区域图像的方法中，不需要内部ROI中存在一个已知的区域，对含噪声的数据鲁棒性好，适用范围更广。