实现光声显微成像的亚波长超高分辨率是图像处理领域中超分辨率技术的重要研究目标，也是当前诸多学者关注的热点。本文的研究工作集中于光声显微成像的亚波长超高分辨率关键技术，研究内容属于前沿物理学科—声学超材料研究技术的相关拓展。　　一方面，对于光声显微成像中生物组织丰富、复杂的微观结构的检测对象，当前的光声成像过程中光声信号的采集存在很大的局限性，成像分辨率无法突破“衍射极限”。另一方面，声学超材料构成的透镜却能以亚波长分辨率图像对微小结构进行近场成像，并且国内外已经有一些比较权威的研究成果报告。光声显微成像的亚波长分辨率要求与这些研究成果中的成像对象具有很大的相似性。所以，声学超材料研究技术无疑是一种解决当前光声显微图像分辨率受限的首选方法。为了适合于光声显微成像的特殊要求，同时配合光声信号采集传感器的尺寸、规格要求，作者在攻读博士学位期间开展了以新型声学超材料透镜为核心的图像超分辨率技术研究，并取得了一系列成果。　　首先，在分析光声信号传输介质折射率影响成像分辨率的基础上，本文把物理前沿的声学超材料负折射率概念引入到光声显微成像的分辨率研究中。通过在光声成像领域中使用声学超材料透镜，以及利用声学超材料的负折射率特性，可使包含图像细节信息的倏逝波参与成像，这可望改变当前光声成像过程中的远场成像方式，达到亚波长分辨率的近场成像效果。该项研究有望发展一种实现超分辨率成像技术的新途径。　　其次，本文利用几何声学和波动声学知识，结合平面波带隙理论，研究分析了携带光声图像细节信息的倏逝波在介质中传输性质及其声场分布规律，为基于倏逝波传输的光声超高分辨率图像处理理论建立提供了借鉴。在分析光声显微亚波长成像特点的基础上，本文将图像分辨率技术研究深入到成像信号的源头。考虑到信号的传播过程，本文提出了在光声显微成像的光声信号采集中使用超材料透镜，并设计了一种用于光声信号采集中的超材料透镜方案，该方案有望实现在光声成像中包含图像细节的倏逝波无损耗传输。本文也提出了一种适合光声显微成像的微型声超透镜新结构-轴对称结构，并使用径向、轴向二维剖面声场传输分析的方法研究了透镜成像性能，该二维分析方法得到的研究结论与透镜在三维空间中分析得到的声学性能结果基本一致。　　接着，针对光声显微信号能量集中在中心轴传输的要求，本文使用声学超透镜设计方法解决了光声成像中的声波沿中心轴传输问题，并设计了适合于光声显微成像的特殊结构“漏斗型”声学超透镜。理论分析和实验模拟表明，本文提出的这种“漏斗型”结构声学透镜设计，有着较好的亚波长分辨率光声显微成像效果。　　最后，本文虽然在声学超材料透镜构成光声显微成像的亚波长分辨率实现方面进行了研究，取得了初步的效果;但是在声学超透镜的参数优化、声学超透镜的精确制备及光声显微成像的实际应用研究工作需要进一步完善。