超声探测成像因无创伤，经济且安全已被广泛应用于医疗诊断、工业探伤、海洋水下探测等领域。传统的超声成像其成像分辨率受到探测波长和换能器阵列孔径的限制，难以提高。通常人们通过增加换能器阵列孔径的大小来实现横向高分辨率，但是在实际系统中，换能器阵列的孔径增大是有限的，单位面积内能够排布的阵元数也是有限的。人们越来越希望获取更高分辨率的超声图像，以便为他们做出决策提供有效的信息，而这是传统相控阵超声成像方法无法实现的。本文提出了一种新型的计算超声成像方法，该方法可以实现相控阵超声高分辨率成像，而不用增加换能器阵列的孔径，或增加单位面积内换能器阵元的个数。该方法利用压缩感知理论（Compress Sensing，CS）这一信号处理的最新理论，结合超声波传播和反射的物理特性，建立了基于CS的高分辨相控阵超声计算成像模型。本文首先详细研究了传统相控阵超声成像（PhasedArray Ultrasound Imaging，PAUI）的基本原理，然后根据探测场景在某变换域或框架下是稀疏的，将传统相控阵超声成像问题转化为对探测场景的重构问题，通过对探测场景的重构来实现高分辨率超声成像。最后本文设计两类实验来验证我们的模型方法是有效的：（1）在相同的换能器阵列条件下，相比于传统的PAUI方法，我们基于CS的相控阵超声计算成像（PAUI+CS）方法可以获取更高的分辨率和对比度。在进行具体量化分析后，实验结果表明，相对于传统的PAUI方法，本文方法在分辨率上可以达到几十μm；（2）在保持传统的方法换能器阵列孔径和阵元个数不变的情况下，我们不改变孔径的大小，同时减少阵元个数，对同一场景进行探测成像，本文方法得到的成像分辨率比传统方法成像分辨率要高。本文实验部分证明了本文方法的有效性。