精确而快速的多源定位是噪声控制、故障诊断及其他一些场合中的重要问题，阵列声成像技术可以有效地解决这个问题。阵列声成像技术是通过测量空间内的声波传播到各个传声器的相位差异来确定声源的位置，并以云图的方式显示声场分布，实现直观方便地定位声源的目的。针对阵列声成像的一些关键问题，本文做了如下研究：首先由阵列模型和信号模型着手，分析了一些实际应用中常用声源定位算法的性能指标，并选择了鲁棒性好，抗混响的可控响应功率算法作为后续并行优化的目标算法。然后介绍CUDA基本概念，并将可控响应功率算法做任务分解和线程映射，实现了利用CUDA实现的基于GPU的可控响应功率算法。仿真结果表明，基于GPU的可控响应功率声源成像定位算法，与基于CPU的声源定位计算相比综合计算效率提高了约20倍。接着对声成像软件系统进行需求分析，将软件系统划分为两大模块：在线分析模块和离线分析模块。在线分析模块主要包括数据采集模块、视频采集模块和声像叠加模块。离线分析模块主要包括音频视频读取模块、音频与视频匹配模块和声像叠加模块。采用统一，简洁，易用的原则设计了该套软件系统的软件界面，实现了良好的人机交互功能。最后，在半消声室内对阵列声成像系统进行了实验分析，主要研究了该系统对静态声源、瞬态声源、运动声源的定位效果。利用阵列声成像系统进行声源定位项目实验，验证了该系统在声源定位实际应用中的有效性。