本发明涉及一种定量血管内光学相干层析成像方法及系统。该方法包括获取血管内光学相干层析横截面图像，对血管内光学相干层析横截面图像进行灰度化处理以及转化确定极坐标视图；根据成像系统的参数分别计算共焦函数值和灵敏度函数值；根据共焦函数值和灵敏度函数值建立背向散射信号强度随探测深度衰减的模型，得到背向散射信号的理论值；以及确定背向散射信号的测量值；根据理论值和以及对应测量值构造误差函数；对误差函数进行最小化，确定每一极坐标对应的光衰减系数；根据每一极坐标对应的光衰减系数确定光衰减系数空间分布图。本发明定量估计血管横截面上组织光衰减系数的空间分布，增强对不同组织成分的鉴别能力。