生物光声层析(photoacoustic tomography,PAT)成像是一种以超声波为载体的成像技术。考虑到生物组织的复杂性,在重建图像时,通常需要对成像组织的声学特性进行理想化的假设,例如:假定组织中的声速恒定、组织中不存在声散射以及超声波在自由空间中传播等。但是,在实际应用中,生物组织声学特性(如声速、声散射和声衰减)的空间变化通常是未知的,不同组织具有不同的声学特性,其中软组织内部的声速差异可以达到10%。因而在此假设前提下重建出的图像通常是不准确的,存在细节模糊、失真和伪影等问题。本文的研究目的是针对内窥式光声层析(endoscopic PAT,EPAT)成像,减少图像重建过程中声速不均匀性和声散射对成像质量的影响,提高重建图像的对比度和空间分辨率。首先针对光声内窥成像中的声速不均匀问题提出一种延时补偿法,利用超声波传播时间与声速之间的关系,解决声速不均匀问题,提高重建图像的清晰度;其次针对光声内窥成像中的声散射问题提出一种基于时间反演(Time reversal,TR)的自适应聚焦法,从光声信号在组织中传播的时间反转不变性出发,采用TR算法解决声散射问题,消除由散射所致的伪影,提高图像分辨率。本文采用含有病变组织的生物腔体计算机仿真模型验证算法的可行性,并与忽略声速不均匀和声散射的重建方法对比,讨论本文方法的优缺点。结果表明:采用延时补偿法能够在一定程度上弥补声速不均匀引起的图像质量下降、病变组织错位问题;基于TR的自适应聚焦法能够有效减少由声散射引起的图像伪影,提高图像质量。