본 발명은 양전자 방출 단층 촬영 영상의 복원에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 정렬된 부분 집합을 이용한 기대치 최대화 확률 모델을 이용한 영상 재구성을 GPU를 사용하여 병렬로 처리 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 단층 촬영 영상에 대한 제1 사이노그램을 수신하는 단계, 상기 제1 사이노그램을 선처리하여 제2 사이노그램을 생성하는 단계, 상수 테이블을 생성하는 단계 및 상기 제2 사이노그램 및 상기 제2 사이노그램에 대한 기대치 최대화 확률 모델에 기반하여 재구성 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 재구성 영상을 생성하는 단계는 상기 테이블을 사용하여 상기 재구성 영상을 구성하는 복수의 픽셀들을 병렬로 재구성하는 단층 촬영 영상의 재구성 방법이 제공된다.