医疗热成像技术是一种通过观察由热像仪摄取到的皮肤表面温度分布,从而判断组织是否发生病变的无损技术。但是它无法直观地显示体内异常组织的分布情况以及准确地获取异常组织的信息。因此,深入研究体内异常组织信息与皮表温度场之间的关系很有必要。为了有效地获取人体内部异常热源的信息,本文在生物传热理论的基础上,建立了具有不同热源类型的传热模型,同时考虑组织的边界与环境的换热,求解方程得到热源信息与表面温度场之间的关系式；并通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics仿真分析这两个模型的传热过程以及表面的温度分布,从而建立符合实际情况的球状热源仿生传热模型；然后,根据球状热源仿生传热模型的仿真分析了不同热源参数(大小、深度和温度)分别对物体表面温度场的影响,并通过实体实验验证之,从而通过物体表面的温度分布变化动态地监测内部异常热源的变化情况；最后,采用COMSOL Multiphysics对该模型进行仿真分析得到其表面温度分布,通过等温线划分法求解方程得到内热源的深度、大小和温度；同时利用热像仪采集实体模型的表面温度分布,并采用相同的方法逆向获取热源的信息；将仿真与实体模型分析得到的内部异常热源信息分别与实际对比,两者所得的结果与实际的误差都在毫米数量级。研究结果表明：根据物体表面温度分布曲线及相应的归一化曲线的变化,可以初步地判断内部异常热源的变化情况,从而达到监测的目的；通过等温线划分法求解球状热源模型能够准确地定位体内异常热源。