本发明公开一种炉衬耐火材料损伤检测方法，包括如下步骤：步骤S1、采用红外测温仪对炉衬耐火材料进行非接触式温度测量，得到炉衬耐火材料的温度场云图，并将温度场云图通过温度场像素矩阵进行表示；步骤S2、利用局部差异函数的数学类比法，对温度场像素矩阵进行处理，得到实际温度场中局部矩形区域的温度局部差异函数TLDF；步骤S3、从温度场像素矩阵的四角进行TLDF的计算，求得温度场分布的非均匀系数NUC，基于NUC识别炉衬的耐火材料是否出现损伤；步骤S4、选取NUC大于预设阈值的区域，重复步骤S2～S3，确定耐火材料损伤的位置，完成炉衬耐火材料损伤检测。本发明能够有效保证炉衬耐火材料损伤检测的精度及可靠性。