超声相控阵无损检测技术以其特有的优势在我国基建大发展的背景下得到了越来越多的研究与应用,如何提高无损检测仪器软件的易用性、改善软件成像质量以及简化仪器校准方式是行业面临的问题之一。论文研究了超声相控阵无损检测软件的设计与实现方法,设计了向导式的用户界面、研究了超声图像合成算法并改进了超声定量校准算法,在Windows嵌入式系统上进行了软件实现。论文首先研究了超声相控阵检测技术的基本原理,通过建立数学模型推导了在有无楔块两种情况下相控聚焦与相控偏转的发射、接收延时计算公式,并以此为基础讨论了超声相控阵的扫查聚焦方式与超声图像视图。其次,论文使用UML用例图、UML活动图与UML时序图对软件进行功能性需求分析,据此将软件架构设计为包含用户接口层、业务处理层与模型数据层的三层架构,提出了界面设计的向导式、层次化设计方案,同时进行了子系统模块划分并利用UML类图对软件各子系统模块进行代码层面设计,在非功能性需求中提出了软件的性能指标。论文重点研究了超声图像合成算法并改进了TCG校准算法。设计了基于Direct3D的图像合成与渲染方案,以先进行顶点坐标变换、再进行纹理颜色映射为总体思路,分别研究了A扫的闸门检测与饱和检测算法、B扫和C扫的按列刷新算法、全聚焦图像合成中去基线和取包络的数据处理算法、S扫的扇形扫查和线性扫查分别在有无楔块情况下的图像顶点变换算法、P扫图像的顶点变换算法和像素融合算法。为解决典型TCG校准算法步骤重复、操作复杂的问题,提出了最大值覆盖与缺陷点轨迹拉直的改进策略,在保证校准效果的前提下提高了校准效率。论文依据设计方案讨论了各子系统模块的实现,并对软件进行功能与性能测试。功能测试结果表明,软件各类超声视图图像成像质量良好、成像帧率稳定,缺陷深度的测量误差在3%以内;TCG校准操作得到简化,校准结果使缺陷点幅值包络曲线落在合理区间内。性能测试结果表明,USB传输性能可确保软件在27.25MB/s的速率下稳定工作、不出现丢帧现象,在较大工作负载下软件的内存占用量稳定在476MB、CPU占用率约为60%,且在代码层面不存在内存泄漏。