本文对板类结构中超声兰姆波衍射层析成像算法进行了研究。主要包括以下几个方面： (1)基于弯曲射线的兰姆波衍射层析成像方法的研究。将射线追踪技术与代数重建法相结合发展兰姆波层析成像技术。基于Snell定律和费马原理，采用射线追踪方法寻求发射和接收换能器之间超声兰姆波的实际传播路径并计算走时和修正射线路径，采用ART算法对走时数据进行速度图像重建。给出了具有缺陷铝板的直射线和弯曲射线重建图像。结果表明，弯曲射线ART方法比直射线ART方法重建的缺陷尺寸更接近于缺陷的真实尺寸。射线追踪技术在正演模拟走时数据和反演重建图像中都起着关键作用。将基于Snell定律的射线追踪方法与旅行时线性插值LTI法作了比较。发现缺陷尺寸较大且是超低速区的时候使用LTI方法更好，能追踪波的实际传播路径。当介质内部缺陷尺寸较小时Snell定律的射线追踪方法效果较好，计算速度快。 (2)研究了换能器的布置、网格划分精度和采样间距对重建质量的影响。由于跨孔结构的射线密度分布是不均匀的，为了克服这个问题，作者对不同的缺陷位置提出了各种换能器的布置方案，从实验结果来看合理的布置换能器可以提高重建图像的分辨率。网格划分精度越高固然可以提高重建图像的分辨率但是也增加了计算复杂度、存储量、重建时间。由此看来网格划分精度不应取得过高，要根据具体情况选择合适的划分精度。实验研究了不同采样间距对重建图像的影响，如果采样间距远大于缺陷尺寸的话，根本无法从重建图像中获得缺陷信息。 (3)基于傅立叶衍射定理的超声兰姆波层析成像方法的研究。发展了基于非均匀快速傅立叶变换的迭代图像重建方法。采用基于Min-Max准则和Kaiser-Bassel方法的非均匀快速Fourier正变换，通过迭代方法实现非均匀Fourier逆变换的快速有效计算。使用ART，共轭梯度法(SG)，最速下降法(SD)分别进行图像重建。并且针对跨孔结构和扇束结构研究了它们的扫描结构与频域采样点分布关系，发现扇束扫描结构最为合适。实验还研究了在不完全投影数据下以及噪声污染下该方法的重建效果，发现在各方面都优于传统经典算法。