表层穿透雷达凭借快速、便捷、具备较高分辨率的穿透成像能力、对目标电磁特性敏感、能够探测非金属目标等优点,广泛应用在市政工程、考古探测、地质与水文勘测、无损评估以及地雷和未爆炸物探测等领域。但是当目标掩藏在曲面介质下时,曲面表层的反射回波难以有效去除,严重影响成像结果,成为制约表层穿透雷达发展的重要难题。本文研究了表层穿透雷达曲面穿透的成像算法。首先,简单介绍了表层穿透雷达应用在曲面上的两种模型。分析这两种模型,分别介绍了合适的近场成像算法,包括适合平面扫描模型的ωk成像算法和适合共形扫描模型的延时叠加算法。其次,针对平面扫描模型的曲面成像提出改进。首先对连续波扫描下曲面出现的干涉条纹和干涉斑作了简要介绍。针对变化缓慢的曲面和小目标的原始回波数据干涉效果的区别,提出目标的甄别方法。然后对常见的柱面提出滤波方法去处表面干扰,和滤波后针对小目标的补偿方法。同样的算法也可应用在球面上。仿真和实验结果都证实了该方法的有效性。最后,针对表面共形扫描模型提出一般模型。针对表面共形模型需要考虑曲面内表面和分层界面的回波影响,提出一般性的解决方案。对于常见的柱面,仿真并对比了多种去除杂波方案。利用特殊的对称性,对半球形的共形扫描模型提出快速的延时叠加算法,通过仿真验证了算法的优越性。