热声成像技术，以其高分辨率和高对比度的技术优势，在生物医学研究领域引发了广泛的研究兴趣，并正逐步成为国际医学影像技术领域的研究热点。本文旨在从热声成像原理出发，结合现有各方面的技术设计研发热声成像仪，并基于此仪器开展结合生物医学影像检测实际应用的基础研究。　　热声成像是以脉冲微波作为激励源，利用超声作为信息载体，通过特定算法对采集到的声信号，进行推算并反演出组织的微波吸收分布图像的成像技术。热声成像有机的结合了超声成像和微波成像的特点，可以提供深层组织的高分辨率和高对比度的断层图像。经过近二十年的发展，热声成像技术在诸如早期乳腺肿瘤检测和定位，异物检测，尿酸类肾结石检测等应用方面均取得不错的成绩。此外，随着微波源性能的不断挺高，以及后端信号的采集处理等技术的迅猛发展，热声成像有望实现高分辨率、实时快速、在体无损检测的成像技术和仪器，我们在此做出了一定的的尝试。为了拓展热声成像技术的应用领域，必须进一步分析脉冲微波激发超声的特性，了解超声信号的时域频域特性及与媒质光、热、力学特性和边界条件之间的关系。通过优化系统参数来提高成像性能。热声成像对比度不仅取决于组织的吸收，也受热学、力学等参数及激发脉冲宽度、波长等参数的影响。　　本论文在课题组原有基础之上，从热声成像原理出发，进行了如下几个方面的工作:　　1、设计搭建大视场快速微波热声成像仪。其主要组成部分包括:环形探测器，脉冲微波激励源，数字切换系统，前置放大器，超声耦合适配系统，NI64通道超声采集系统;脉冲微波激励源为:434 MHz主频，10 ns脉宽;基于碗状负压耦合杯的超声耦合适配器系统;数据采集系统为:384阵元环形阵列超声探测器，384-64数字切换系统，60 dB前置放大器和ADC模块。　　2、开发数据采集及实时成像系统。包括前期设备的初始化，数据实时采集和实时处理模块，提供了良好的操作界面;其软件环境为LabVlEW。主要目的是完成实时热声图像重建。为了进一步提高弱信号修复能力，将滤波及小波变换算法写入LabVlEW程序。　　3、在研发的热声成像仪上实现大视野快速热声乳腺肿瘤检测与定位实验。通过实验证明了该系统视野范围达到12×12 cm2;横向极限分辨率:～100μm;生物组织成像深度达到61 mm。