电子计算机X射线断层扫描技术(Computed Tomography, CT)、超声成像、正电子发射断层扫描技术、磁共振成像作为四大医学影像技术受到各国的重视并得到了迅速的发展，但它们都有着各自的优缺点，近年来出现了一种高灵敏度的无损检测技术——光声成像。光声成像结合了纯光学成像和纯超声成像的优点，可以提供高分辨率和高对比度的组织成像，因此它可以作为研究生物组织结构和功能信息的重要手段。近年来这种成像技术受到了世界各国的重视，得到了快速的发展，不少人将光声成像用于脑成像、乳腺癌探测、骨关节炎探测和血管的血氧饱和度探测等得到了较好的结果。本文主要针对环形光声扫描系统在硬件的选择与设计、重建图像质量的影响因素、层析成像技术以及实验进行了研究，主要包括：（1）在已有的环形扫描光声成像系统的基础上对其技术原理及主要部件的选择进行了说明；设计了用于此系统的小信号放大器，将其用于实验系统中来验证了它的实用性；论述了光声成像的重建算法并将延迟叠加算法用于光声成像系统中。（2）研究了不同尺寸吸收体产生的信号频率；研究了换能器孔径角及其中心频率对重建图像的影响；换能器扫描步长对重建图像的影响；换能器进行有限角度探测的情况下，换能器旋转的圆弧与吸收体放置方向的关系对图像重建的影响。得出了应根据吸收体选择相应中心频率的换能器；换能器扫描角度越大、步长越小，所得到的图像越清晰。（3）论述了CT扫描及其重建方式，并将其巧妙地用于环形扫描光声成像系统中，减少了换能器扫描步长，并用实验的方法验证了它的可行性；论述了压缩感知及全变分去噪模型，并将其用于光声成像中，实现了换能器的单点探测，用仿真的方法说明了它的可行性。（4）分析了光声信号波形与吸收体形状的关系；对比了光声与热声成像的重建图像，为以后多模态成像及图像融合奠定了基础。