近年来,在无损检测和结构健康监测领域,基于Lamb波的诊断成像技术受到了日益广泛的关注。基于Lamb波的诊断成像技术可以通过二维或三维图像将结构的健康状况直观地显示出来。但是,传统的损伤诊断成像方法(如层析成像法或相控阵法)都需要大量的传感器来收集结构健康信息进行损伤图像重构。为了加强基于Lamb波损伤检测方法的可行性,前人提出了损伤概率成像技术(包括损伤指数方法和到达时间方法),该技术减少了传感器的使用数量并实现了损伤快速监测。损伤概率成像技术利用信号特征重构二元图像对损伤进行描述。为了这个目的,监测区域被划分成均布网格。每一个网格节点都与被检测结构真实空间点的损伤概率一一对应。因此,损伤概率成像技术通过展示损伤存在概率对损伤进行描述。虽然基于损伤指数的损伤概率成像技术不需要对信号进行分析解释,但是该技术只能将损伤高亮定位于传感器所围成的区域之内。另一方面,基于到达时间的损伤概率成像技术可以检测监测区域内任何位置的损伤,不过由于Lamb波的复杂频散特性,信号到达时间很难精确获得。本文首先发展了基于误差函数的损伤概率成像技术,通过该技术实现不借助信号解释而定位结构中任意位置损伤。其中误差函数是由散射信号能量分析得出的。在板上的通孔和裂纹损伤识别研究结果(包括有限元分析和实验研究)证明了该技术的有效性。一般损伤概率成像技术只能提供结构中损伤存在和损伤位置等信息,而不能提供对预测结构剩余寿命与剩余强度至关重要的损伤量化信息。因此,本文接下来研究了基于到达时间的损伤概率成像技术以量化损伤尺寸和形状。损伤尺寸量化算法由四个主要阶段组成：损伤位置识别,损伤边界确定,数据处理和损伤尺寸与形状判定。铝板中进行的损伤量化实验和有限元分析结果验证了损伤量化算法的有效性工业界对可以识别隐藏损伤的结构无损检测技术怀有巨大兴趣。逐点扫描无损检测技术,如超声扫描成像,通过将损伤细节高亮显示提供结构健康信息。但是,对结构的二维扫描使得超声扫描检测消耗大量的时间。因此本文接下来提出了基于Lamb波的移动式监测技术。与以往的Lamb波损伤诊断技术不同,移动式监测技术通过可移动式的传感探头在结构上不同位置激励与收集信号。移动式监测技术借助面扫描监测技术实现。该技术基于现行信号能量提取损伤存在概率因子,以在结构中高亮显示损伤。铝板上通孔及裂纹损伤识别实验验证了该技术的有效性。最终,本文提出了以实现结构多损伤诊断为目的的移动式检测技术。该技术利用无参考损伤散射波分离手段是被损伤散射信号。基于所有散射信号能量包络构建诊断图像。不同的损伤类型诊断实验(包括铝板中的通孔、裂纹,复合材料板中的多个附加质量)都获得了满意的结果。实验结果证明了本文所提出的PDI技术定位损伤的有效性。由于本文提出的PDI技术基于移动式监测技术,所以该技术可以提供面扫描模式而不是其他传统无损检测技术所采用的逐点扫描模式,并节省检测时间与费用。传统逐点扫描无损检测技术,与超声C扫描技术和X射线技术可以用于确定损伤位置之后的细检进而得到损伤详细信息。