针对内含缺陷的四种工业常用陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composite,CMC)样本,利用太赫兹透射时域光谱成像技术实现了无损检测。然而,受太赫兹成像系统自带成像方法的限制,太赫兹图像质量存在一定的不足,对样本缺陷表现不完整。为此,本文提出了时频域多模式成像方法以形成待测样本的太赫兹图像库,并引入五种图像质量客观综合评价指标,通过指标融合处理选出质量较佳的太赫兹图像,最后以该图像为待检索图像,基于尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)特征提取与K均值聚类实现一组代表性图像的检索,以提高对不同陶瓷基复合材料内部缺陷的检测能力。实验结果表明,该方法可有效的对陶瓷基复合材料内部(包括气泡、裂纹和孔洞)及表面不同深度和宽度的缺陷(如凹陷和裂痕)等进行成像检测,并为发展准确、灵敏、高效的陶瓷基复合材料太赫兹无损检测技术提供了基础实验数据。