近年来，各种高新技术的快速发展对材料提出了更苛刻的要求，特别是在航空航天、武器、海洋石油开发等尖端领域，材料的使用环境越来越恶劣，对材料的高强、高韧、耐热、抗疲劳及抗腐蚀等性能要求也越来越高。从而导致材料以及零件的无损检测技术也面临新的挑战，挑战的具体内容主要是:不仅要探测宏观缺陷，还要探测介观乃至微观缺陷;精确地确定缺陷的性质、形貌、尺寸和位置。高清晰缺陷成像方法是解决这些问题的一项关键技术。合成孔径聚焦成像利用点源探头在被测物体的表面上进行逐点扫描，采集并存储来自物体内部反射体各点的反射信号，根据各点不同的空间位置，对探头接收的信号引入适当的时间延迟，进行聚焦处理，通过图像重建获得目标点的聚焦声学图像。合成孔径聚焦成像技术具有高分辨率，并且能够在近场区工作，有望满足上述要求，因此在实际检测中有很好的发展前景。　　在深入分析了合成孔径聚焦成像技术(SAFT)原理的基础上，在成像算法中引入了探头特性作为一个影响因素，开发了新的合成孔径聚焦成像算法(SAFT-d)，进一步提高了缺陷成像分辨率以及缺陷尺寸和位置定位的精度。　　用直探头和聚焦探头两种不同类型的探头进行检测人工缺陷的实验，比较了直探头和聚焦探头合成孔径聚焦成像的检测灵敏度，并探讨了新的SAFT-d算法在聚焦探头和直探头超声成像中的应用。对直探头和聚焦探头的合成孔径聚焦成像的成像分辨率，进行了全面的实验研究，实验结果表明，聚焦探头结合新的SAFT-d算法更适合SiC纤维-钛合金复合材料检测。　　在时域合成孔径聚焦成像的基础上，通过傅里叶变换将采集的信号转换到傅里叶空间（频域空间），进行合成孔径聚焦成像，即实现频域的合成孔径聚焦成像(F-SAFT)，频域的合成孔径聚焦成像相比于传统的时域合成孔径聚焦成像，可以减少大量处理时间，并能够进一步实现三维的合成孔径聚焦成像，对缺陷进行全面分析。　　将合成孔径聚焦成像方法应用于含有SiC-Ti复合材料内芯的复合材料试样的检测，结合B扫描和C扫描检测方式，可以直观地显示SiC-Ti复合材料内芯在工件内部的形态。比较精确地确定了SiC-Ti复合材料在试样中的位置，计算出复合材料内芯的宽度以及试样制作过程中复合材料内芯的变形量，体现了合成孔径聚焦成像高分辨率检测的优势。