光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography, OCT)技术是利用宽带光源的低相干特性,通过测量样品后向散射光的干涉信号对样品内部的微观结构进行高分辨率层析成像的非侵入、快速、高灵敏度、高精度成像的新型光学成像技术,是一种集光学、物理学、精密自动控制、电子、计算机图形图像学等多门学科为一体的综合成像技术。宽场光学相干层析成像(Wide Field Optical Coherence Tomography,宽场OCT)技术是基于传统OCT技术发展起来的,有望克服传统OCT技术成像速度慢、成本高、纵向分辨率低等缺点。本论文开展了彩色宽场OCT系统的机电控制设计和由样品二维断层图像进行三维重建的研究,并对宽场OCT系统性能进行实验研究。在彩色宽场OCT系统的机电控制设计方面,基于宽场OCT系统的基本原理和系统硬件选择,对彩色宽场OCT系统进行相关的控制软件设计：首先,在VC6.0中实现了对微动台、宏动台以及CCD相机图像采集的独立控制;然后,完成了二三者之间的联动控制,并实现了系统的纵向扫描。所设计的控制软件用于彩色宽场OCT系统进行了实验测试,实验结果表明,彩色宽场OCT系统利用设计的控制软件能够对介质均匀、质地透明、反射率较高的样品进行表面和次表面信息采集。在彩色宽场OCT系统三维图像重建研究方面,为了能够更加直观地观察到样品表面或样品上感兴趣区域的图像,基于移动立方体(MC)算法的基本原理,采用VC6.0和OpenGL混合编程,实现了对采集到的干涉信号经图像处理解析出的断层图像的三维图像重建,即,将二维断层图像经过MC算法进行叠加得到样品的三维立体图形。三维图像重建程序主要分为两部分：体数据处理(即MC算法的实现部分)和三维显示部分。体数据处理是用C/C++语言编程实现MC算法,三维显示部分是在VC6.0平台中调用OpenGL函数库完成了三维图形的显示。利用所设计的三维重建程序进行三维图像重建实验,分别对医学中的CT断层图像,传统OCT系统得到的断层图像,以及彩色宽场OCT系统得到的断层图像进行了三维图像重建。三维图像重建结果证明,所设计的三维图像重建程序能够在彩色宽场OCT系统中用于断层图像的三维重建。在彩色宽场OCT系统性能研究方面,分别设计了不同的实验方案,对系统的分辨率(包括横向分辨率和纵向分辨率)、探测深度进行了实验测试,得到系统以上各性能的测量值。