本发明公开了一种互相关涡流热成像缺陷检测和层析成像方法及系统。系统可在脉冲、锁相、调频、调相等模式下工作，产生不同的调制信号，通过调制高频交流信号生成不同的激励信号，以对被检对象进行感应加热，同时记录被检对象表面随时间变化的温度信息作为检测数据。采用或产生特定信号作为参考信号，对检测数据与参考信号实施互相关算法，实现脉冲压缩，得到检测数据与参考信号在不同时刻的同相、正交、幅值和相位等匹配信息。从匹配信息中提取特征值，增强检测信噪比，提高内部缺陷检测能力，抑制表面发射率变化，实现被检对象的层析成像。该方法及系统可应用于航空航天、新材料、石油化工、核电、铁路、汽车、特种设备、机械、冶金、土木建筑等领域的装备无损检测、材料表征评估、产品质量控制和结构健康监测。