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本发明涉及一种CT图像重建方法和系统，该方法包括获取CT扫描的投影数据；根据投影数据进行迭代处理，以获取目标图像；对目标图像进行非负处理，获取非负图像；对非负图像进行线性分解，获取主成分图像和次成分图像；对主成分图像和/或次成分图像进行稀疏化处理，获取满足目标函数的最优化稀疏解；根据最优化稀疏解获取CT重建图像。上述的CT图像重建方法和系统能够提高CT图像重建的速度，缩短CT扫描时间，从而减少X射线对人体的辐射剂量。