An embodiment of an X-ray imaging apparatus comprises: an X-ray generator irradiating first energy X-ray to an object; an X-ray detector detecting the first energy X-ray irradiating the object; an image processor generating an image of a first object corresponding to the detected first energy X-ray, and estimating an image of a second object corresponding to a second energy X-ray from the generated image of the first object; and a control unit having the image processor repeatedly estimate the image of the second object by controlling so that the X-ray generator repeatedly irradiates the first energy X-ray to the object. According to the X-ray imaging apparatus and a control method thereof, provided is an effect of reducing the number and the amount of which the object is exposed to X-rays by estimating a multi energy image using thickness information of the object and a single energy image. In addition, changes in the lesion inside the object can be grasped by repeatedly performing estimated operation in a time domain. Here, various methods to acquire thickness information of the object can be applied.엑스선 영상 장치의 일 실시예는 제 1 에너지 엑스선을 대상체로 조사하는 엑스선 발생부; 상기 대상체를 투과한 상기 제 1 에너지 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부; 상기 검출된 제 1 에너지 엑스선에 대응하는 제 1 대상체 영상을 생성하고, 상기 생성된 제 1 대상체 영상으로부터 제 2 에너지 엑스선에 대응하는 제 2 대상체 영상을 추정하는 영상 처리부; 및 상기 엑스선 발생부가 상기 제 1 에너지 엑스선을 상기 대상체로 반복하여 조사하도록 제어하여 상기 영상처리부가 제 2 대상체 영상을 반복하여 추정하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.이와 같은 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 대상체의 두께 정보와 단일 에너지 영상을 이용하여 멀티 에너지 영상을 추정함으로써, 대상체가 엑스선에 노출되는 횟수 및 양을 감소시키는 효과를 줄 수 있다. 또한, 시간 영역에서 추정하는 동작을 반복 수행함으로써, 대상체 내부의 병변의 변화를 파악할 수 있다. 이 때, 대상체의 두께 정보를 획득하기 위한 다양한 방법들을 적용시킬 수 있다.