本发明公开了一种碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法，成像系统以碲锌镉探测模块形成环状探测器单元，构成单环PET或多环PET，碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块，碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极；晶体的输出信号依次通过电荷灵敏前置放大模块、滤波放大模块和信号读出模块。本发明PET成像系统结构紧凑，使用灵活，提高了探测器的探测效率和空间分辨率高。本发明对碲锌镉探测器的输出信号提出了伽马射线三维位置的计算方法、时间分辨率的修正方法和电荷共享事件的插值算法，有效解决碲锌镉探测器时间性能较差和电荷共享效应带来的分辨率损失的问题，提升了PET系统的时间响应、计数率和空间分辨率。