作为一种新型的成像技术，光声成像在越来越多的领域得到了应用。该成像技术以脉冲激光作为激励源，以及由此激发的超声信号作为信息载体，通过对采集到的信号进行图像重建，进而得到组织的光吸收分布信息，该技术融合了纯光学成像技术的高对比度和纯声学成像的高分辨率的优点，为研究生物组织的结构和功能信息等提供了重要手段，在生物医学领域具有广阔的应用前景，已逐渐成为国际医学影像技术领域的研究热点。 对于成像系统的研究，一直都是光声成像研究的一个重要部分，而光声成像要发展成为一种重要的临床应用检测技术，缩短成像时间是一个不可忽略的因素，多元光声成像系统正是基于这个目的而建立并发展起来的。采用多元探测器代替单元探测器，以避免大规模的机械旋转扫描，是光声成像系统发展过程中非常重要的进步。本论文以原课题小组的前期研究为基础，完成了基于数字B超CTS—5000B平台的多元光声成像系统的建立，该系统由激光器、数字B超、数据采集系统以及旋转扫描装置四部分组成，在工作时序的控制下，每帧图像的采集时间只需要12秒。其中多元相控聚焦技术的应用，在减少数据采集时间的同时，能提高整机的信噪比。为了证明该系统的成像能力，设计了一系列的实验，通过相关的参数来评价成像系统，经过实验结果分析可以看出，该系统能在较少的采集时间内获得较好的成像效果。为了进一步提高该系统的临床应用能力，设计了一套临床乳腺检测装置，该装置在充分利用了多元系统采集时间短、成像效果好的同时，还使得系统的层析能力得到了体现，该装置有望发展成为一种符合临床应用要求的三维光声扫描层析成像系统。 随着技术的进一步发展，以及对于成像系统要求的进一步提高，以并行采集技术为基础的光声成像系统被提出，该系统的显著特点是能进一步减少采集的时间，并且能将成像结果动态的显示出来，更加快捷的捕捉到生物组织的功能信息。建立了以64通道并行采集系统为基础的高帧频的光声成像系统，该系统采用中心频率为7.5 MHz、带宽为70％、拥有128个阵元的线阵探测器。其中128路光声信号可以通过切换电路分两次采集进计算机进行数据处理，同时将成像结果动态的显示出来，配合重复频率为15 Hz的激光器，系统的数据采集和同步显示能力可以达到7帧/秒。而系统的另外一个优点就在于使用可变增益的放大器以减少超声信号在组织中的衰减带来的影响，随着探测深度的增加，放大倍数可以随之增加，当探测深度达到6 cm时，系统可以带来96 dB的增益。系统的采样率为40 MHz，采样精度为12 bit。经实验结果验证，该系统有望发展成为一种快速的符合临床应用要求的生物医学成像系统。如果配合高重复频率的激光器，该系统有望实现实时成像。