本发明涉及一种用于多源X射线成像的PID控制图像重建方法，其特性在于包括下列步骤：(1)在多源X射线层析成像系统中，用X射线探测器阵列对X射线源发出的m束射线进行检测，构造测量矩阵M，并计算得到灵敏度矩阵S；(2)构造PID控制重建方法迭代公式，将松弛因子α设为0.1，控制器参数β设为‑0.0035：(3)设定迭代次数和容忍误差开始迭代，容忍误差达到要求后停止迭代过程，计算得到重建图像的像素值矩阵Y，进而得到被测场域的物质分布图像。本发明将迭代式图像重建方法与控制理论中控制器的设计方法相结合，得到的图像重建结果比传统的图像重建方法产生的伪影少，视觉效果好，重建精度更高，并且可以应用于其他成像技术的逆问题求解过程中。