本发明公开了一种空间碎片防护构型缓冲屏损伤评估方法，通过开展Whipple防护构型的超高速撞击损伤试验，获取弹丸撞击超高速撞击缓冲屏产生的二次碎片云阴影图像序列以及碎片云撞击后墙的损伤样品；通过均值漂移算法对碎片云序列激光阴影图像进行平滑和分割，提取碎片云主要特征信息；利用红外热像仪获取加热后的后墙损伤的红外热图像序列，基于变分贝叶斯多稀疏成分提取出表面可见损伤以及表面不可见损伤，建立多稀疏模型，通过变分贝叶斯推断重构后墙损伤试件表面及亚表面的损伤信息，将不同损伤进行图像融合；最后将碎片云典型特征结构与后墙损伤特征融合图像进行一一对应，从而对缓冲屏材料的超高速撞击防护性能进行综合评价。