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在混凝土超声层析成像中，粒子群算法极易陷入局部最优而早熟收敛，影响成像精度，常常不能达到检测要求。提出一种基丁模拟退火算法的改进粒子群反演算法，将粒子群算法与模拟退火算法结合，利用模拟退火算法较强的跳出局部求解的能力，从而充分发挥粒子群算法自适应和智能搜索优化的特点，提高算法成像精度。数值仿真试验表明，成像质量得到了很大提高，内嵌口标更加清晰。