光声成像技术是一门新兴的生物组织成像技术。它继承了光学成像与超声成像的特点,具有光学成像的高对比度、超声成像的高分辨本领。它能够从形态结构与功能成像两方面同时对生物组织体进行成像。它已经被广泛应用于脑功能成像、血氧饱和度检测、微血管增生与血液流速测定等方面。本文主要以此技术为背景,开展前列腺癌早期诊断与检测的初步研究工作,并取得了一些成果。其创新性主要包含以下几个方面：一、为了优化光声系统设计中的参数与掌握信源之间的关系,本文构建了前列腺组织光学模型；并利用Monte Carlo模拟技术重建了前列腺组织光学模型中的光能量分布,分别讨论了光源的差异、模型结构的改变、组织光学参数的变化对前列腺体内部的光分布影响。并在此基础上,提出一种以光声技术为基础的无损组织体内光分布检测方法,实现对光源在生物体内的实际光分布检测：通过检测界面产生的光声信号,获取激光辐照下界面的相对光能流率分布函数,并以此为初始参数实现组织体内光分布的三维重建。二、以前列腺组织光学模型的模拟结果为基础,设计了前列腺光声扫描成像系统；初步建立以柱状弥散光纤与长焦区聚焦式超声换器为核心的光声前列腺扫描成像系统,检测了成像系统的分辨本领,并在模拟样品与生物样品上实现扫描成像,初步验证了成像系统的可行性。三、在光声信号的传输与分析方面,提出以小波包变换为基础的光声信号多频成分补偿方法,并对离体腺体组织的补偿成像实验验证该方法的可行性；同时,为了了解与掌握信源之间的相互关系,提出利用希尔伯特变换建立光声实测信号的数学解析解模型,依据相位突变分离光声实测信号中的原位光声信号,通过模拟样品实验,探索了组织体光学参数与原位光声信号之间的联系。