在社会快速发展的今天,超声波探测技术在铁路、港口、高层建筑、桥梁建造上都有着广泛的应用。其中在超声波成孔质量检测技术研究中,高效合理地处理和运用超声波数据是一个关键的问题,有些情况下由于所采集的超声波数据十分庞大,导致数据传输和处理发生阻塞和滞后;有时为了方便监控井下超声波探头工作状态,需要在软件系统中加入超声波波形显示,以及为了更加直观地观测基桩壁沿是否有缺口与凸包,还需要加入剖面灰度图与超声波三维成像等功能。本文从解决以上实际问题出发,设计并实现了基于QT的超声波数据采集与成像系统。主要内容包含以下几个方面:首先,系统地梳理了超声波成孔探测技术的发展脉络,研究分析了超声波波形数据的特点与处理难点;通过分析国内外研究现状与现有产品的优点与不足,设计了一种集超声波数据接收、处理、实时波形成像、三维数据重建等功能的软件系统。其次,通过分析超声波数据接收、处理过程以及造成数据发生延迟滞后的原因,基于多线程编程技术思想,设计并实现了一种生产者/消费者结构模型,合理地将数据接收与处理划分在不同线程;在此基础上,运用线程同步机制,实现两者之间数据快速高效地流通,提高了数据接收效率与处理速率。再次,通过分析超声波数据成像特点,实现了超声波数据的二维波形与灰度图显示,并对超声波首波起跳点的查找给出了解决方案;在超声波数据三维显示的实现中,运用了 Delaunay三角剖分算法进行拓扑重建,并进一步分析了CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)算法库的相关算法,使用投影法实现了超声波起跳点空间Delaunay三角剖分,构建出了超声波数据成像系统。最后,基于QT框架、OpenGL图形库与CGAL算法库等技术,完成了超声波数据采集与成像软件系统的整体设计。系统测试表明,本文设计的超声波数据采集与成像软件系统能直观地探测灌注桩内部孔径质量,与传统的超声波探测设备软件相比,具有效率高、速度快与可视化等特点,且移植性良好,具有一定推广价值。