本发明涉及一种光谱X射线CT成像系统(10)，包括：光谱X射线CT成像单元(20)；处理单元(30)；以及输出单元(40)。所述光谱X射线CT成像单元包括X射线管(22)和双层X射线检测器(24)，并且其中待检查的对象的身体部分可以位于所述X射线管与所述双层X射线检测器之间。所述光谱X射线CT成像单元被配置为采集对所述身体部分的整体扫描，包括在不同投影角度的多次采集。所述处理单元被配置为利用针对所述不同投影角度的每个投影有关身体部分的信息。所述处理单元被配置为针对所述多次采集中的每次采集确定所述X射线管的电压，其中对每次采集的确定包括对与该次采集相关联的所述投影的所述身体部分的对应信息的利用。所述处理单元被配置为控制所述光谱X射线CT成像单元执行对所述身体部分的实施整体扫描，其中所述控制包括针对在所述不同投影角度的所述多次采集中的每次采集控制所述X射线管以所确定的X射线管电压操作。所述处理单元被配置为针对所实施的整体扫描的每次采集，接收来自所述双层X射线检测器的数据。所述处理单元被配置为实施机器学习算法，以确定所述身体部分的材料分解图像，其中所述确定包括对针对所实施的整体扫描的每次采集来自所述双层X射线检测器的数据和针对所实施的整体扫描的每次采集所确定的X射线管电压的利用。所述输出单元被配置为输出实施身体部分的实施材料分解图像。