光在海洋、大气湍流以及生物组织等不均匀介质中传输时,介质中粒子导致光发生散射而不能以直线传播,在介质内部经历多次散射并传输扩散后,光携带的信息也会丢失。波前整形技术可以抑制散射光对成像质量造成的不良影响且与光学记忆效应结合后可以实现实时散射成像。其中,基于迭代搜索法的波前整形技术因其光路简单,易实现且不易受噪声干扰等优点受到广泛关注。但迭代搜索恢复散射介质前方目标图像的速度限制了整体成像速度,阻碍了该技术的发展。基于上述背景,针对当前常用的迭代搜索算法速度较慢的问题,本论文开展了关于提高迭代搜索的速度与成像质量的理论与实验研究,主要内容与研究成果如下:(1)提出使用粒子群遗传混合算法进行波前调制相位的迭代搜索,并基于该算法建立了波前调制相位实现散射成像的模型。从成像速度与质量两方面,对比分析了粒子群遗传混合算法与常用于波前整形技术的遗传算法、粒子群算法的搜索过程与结果。结果表明粒子群遗传混合算法在成像速度与图像质量上的表现要优于其他两种算法。随后以几种常见图像质量评价指标作为评价函数,基于该算法讨论了不同的评价函数对散射成像效果的影响。(2)基于LABVIEW程序,搭建了实时迭代搜索反馈的散射成像的实验装置。在实验中对比分析了遗传算法、粒子群算法与粒子群遗传混合算法在成像速度与质量方面的表现,并验证了理论模型。实验结果表明:在任一种群数量下,粒子群遗传混合算法在收敛后获得的饱和值都要高于其他算法,且与遗传算法相比,该算法能够减少15%左右的运行时间。基于粒子群遗传混合算法,通过多组散射实验研究了图像质量评价指标的选取对目标图像恢复效果的影响,可以发现相比于PSNR与PCC,SSIM从结构与对比度等多个维度评价图片质量,更有利于在成像过程中分析和描述图像的细节。(3)模拟并分析了不同传输距离下散射成像的效果,且在实验中研究了相同调制力度下,不同的传输距离对成像效果的影响。结果表明平均散射成像效果随着散射光传输距离的增大而降低。本论文基于粒子群遗传混合算法与评价函数开展了关于提高散射成像速度与质量的研究,为提高散射成像效率以及长距离散射成像的研究提供了新的参考,在生物医学成像和激光治疗等实际应用中具有指导意义。