合成孔径聚焦技术(SAFT)超越了超声成像系统侧向分辨率的经典思路，使得能够利用小孔径的基元换能器和较低的探测频率，对位于远处的物体作具有高分辨率的探测和识别。基元换能器的孔径越小，侧向分辨率就越高。SAFT技术解决了直接成像技术中系统设计参数的一些互相矛盾的要求。为了满足混凝土结构嵌入目标和内部缺陷快速检测的需要，本文提出一种基于线形阵列探头的探测方式，结合合成孔径聚焦技术，研究混凝土结构阵列探测高分辨率成像方法。根据线形阵列探头的结构特点，对合成孔径聚焦技术进行了改进，得到适用于这种探测方式的成像算法，其中对反射点位于阵列中奇偶数值扫描孔径线上相应孔径处缺陷回波声程的几何关系进行了详细说明。课题选用有限元软件Wave3000及数学软件Matlab进行仿真实验和阵列数据融合处理，形成混凝土结构断面成像图。与传统SAFT算法相比，阵列SAFT算法充分利用阵列中相隔探头间形成的扫描信号，最大限度增加数据融合处理的有效数组维数，使合成孔径成像目标定位能力增强，成像分辨率更高。由于脉冲信号频率成分丰富，使得混凝土材料中晶粒散射严重，成像图中缺陷波高部位会产生振荡信号，本文提出一种基于互相关处理的方法来滤除振荡信号，这种方法对表面直达波的幅度也有很好的抑制作用。仿真研究分别采取单点反射法和有限元仿真。单点反射法对阵列SAFT算法进行了数值模拟，有限元仿真实验对阵列SAFT算法具体成像效果进行了详细的研究和验证，表明线形阵列探头配合阵列SAFT算法理论上能对混凝土材料进行高分辨率成像检测。实验建立了一个混凝土阵列探头检测系统，完成探头数据融合，实现对混凝土结构内部的有效探测。由于实际混凝土试块复杂，实验探测效果没有仿真效果明显和典型，但基本能显示出线形阵列探头的有效性。