薄板上裂纹等缺陷的检测成像对高压容器、航空器、核反应堆及其他板状结构的健康监测是非常重要的。针对薄板上裂纹超声检测成像的困难,利用弯曲波进行检测可望成为一种重要的手段,基于弯曲波的改进逆时偏移方法通过对接收元处的散射弯曲波进行两次时间反转操作,利用薄板上弯曲波的频散特性压缩了散射弯曲波波形,并实现了该波形的逆向传播。然后与从发射源传播来的前向波进行逆时偏移的互相关成像处理,从而实现薄板上裂纹的成像。本论文在此理论基础上,对薄板上裂纹的检测成像展开进一步数值模拟和实验研究。针对薄板上的平直裂纹,通过数值模拟详细讨论了发射阵元和接收阵元的数目以及换能器阵列的形状对裂纹成像质量的影响,为后续实验提供理论基础。在实验中,采用PZT压电换能器作为发射源,使其在铝薄板中有效地激发出弯曲波;采用激光测振仪作为接收元,其能够高保真地记录发射源的发射波形和接收元处的散射弯曲波波形。采用一发多收、逐点位移增加的方式对不包含裂纹等缺陷的实验铝板进行测量,利用F-K变换得到弯曲波的频散曲线,其与理论曲线基本一致。采用一发多收、多发射源依次发射的方式分别对包含平直裂纹和反Z形裂纹的铝薄板进行了实验测量,利用改进的逆时偏移方法处理实验数据,首次实现了这些裂纹的高质量的原位成像。