近年来,超声相控阵无损检测技术凭借其声束灵活控制等优势越来越受到人们的重视。虽然相控阵无损检测技术有诸多优点,但是各种技术都存在缺点,超声相控阵超声无损检测技术也不例外。由于波束形成技术的问题,使得超声相控阵全矩阵-全聚焦成像耗时长,且相控阵检测成像分辨率受到声波衍射的限制,造成了成像图像分辨率不高,存在栅瓣、旁瓣及伪像的问题,这些缺点限制了其在实际工业中的应用。针对这些问题,从波束合成技术入手,对超声相控阵全矩阵-全聚焦波束形成算法展开了相关研究。基于“有效孔径”原理,本文采用稀疏阵列设计,使用基于自适应加权函数的合成发射孔径方法对全矩阵-全聚焦成像阵列进行稀疏,有效提高了全矩阵-全聚焦成像分辨率和效率,改进了全聚焦成像算法的性能,相关研究成果如下:（1）研究了相控阵传统延时叠加聚焦成像和全矩阵-全聚焦成像算法的原理;使用Field II进行了相控阵传统延时叠加聚焦、动态聚焦以及全矩阵-全聚焦三种成像算法的仿真对比实验;在相控阵波束合成技术中的三种聚焦技术波束宽度图基础上,分析了它们的成像分辨率,并基于仿真实验分析了阵元指向性函数对全矩阵-全聚焦成像质量的影响。（2）提出了基于自适应加权函数的相控阵稀疏合成发射孔径全聚焦成像算法,建立了该算法模型。将合成发射孔径技术和全矩阵-全聚焦成像算法结合,提高成像分辨率,在遵循有效孔径和点散射函数两原则下设计稀疏阵列,从而减少成像数据量,并加入自适应加权函数,得到具有全孔径效应的稀疏阵列,达到了在保持成像分辨率和质量的同时加快成像速度的目的;并使用Field II对超声相控阵全矩阵-全聚焦成像算法、相控阵稀疏合成发射孔径全聚焦成像算法、基于自适应加权函数的相控阵稀疏合成发射孔径全聚焦成像算法的图像重建进行仿真实验和分析总结。