本发明公开了一种利用稀疏测量数据重建内窥式光声层析图像的方法及系统，解决了利用稀疏的光声测量数据重建光吸收分布图像中出现严重伪影和失真的问题。首先构造可用于光声信号稀疏表示的自适应完备字典；其次利用随机测量矩阵测量到数据构建稀疏光声信号测量数据矩阵；然后根据测量矩阵和自适应完备字典计算感知矩阵；再者根据稀疏光声信号测量数据矩阵和感知矩阵，优化计算得到完备光声信号稀疏表示的系数矩阵；最后利用系数矩阵和自适应完备字典，通过稀疏反变换恢复出完备光声信号数据矩阵，并采用图像重建公式，重建光吸收能量分布图，提高了成像精度。

光声层析成像是一种基于生物组织光声效应的非电离功能成像方法，其成像参数是组织的光吸收系数和散射系数，可以实现高分辨率和高对比度的软组织深层成像。在实际应用中，特别是内窥式PAT（如血管内光声成像），由于腔道内封闭成像几何的特殊性，受成像导管的机械结构、空间位置及成像时间等的限制，超声探测器往往只能进行有限角度的扫描，采集到稀疏的光声信号数据，进而导致重建出的光吸收分布图像中出现严重的伪影和失真，降低图像质量。因此，为了提高成像精度，需要解决利用稀疏的光声测量数据重建高质量图像。

本发明针对内窥式光声层析成像，提供一种利用稀疏光声测量数据重建腔体横截面的二维光吸收分布图的方法，可以加快内窥式光声层析成像的临床应用进程。