公开了一种采用直线轨迹扫描的图像重建系统和方法，以避免在数据重排中因为角度方向插值和探测器方向插值造成的图像分辨率下降。该系统包括：投影数据转换部分，用于将直线轨迹扫描下的投影数据转换成拟平行束扫描下的投影数据；滤波部分，通过用预定的卷积函数核与拟平行束扫描下的投影数据卷积，来获得滤波后的投影数据；以及反投影部分，通过对滤波后的投影数据进行加权反投影来重建图像。利用本发明的系统和方法，提高了图像重建分辨率，降低数据截断对重建图像的影响。本发明采用滤波反投影的形式，因而具有一般滤波反投影的优点，比如重建快速，利于并行，便于加速等。