本发明公开了一种基于曲率‑挠度形函数与层析成像的结构变形反演方法，包括以下步骤：首先，对薄板结构划分网格单元，并在其四边布置传感器，以获取各个测点感知的合成曲率数据；然后计算任意两不共边测点间合成曲率的差值以及其连线被每个单元网格所截线段的长度，以计算结果为输入，并建立待求解的合成曲率导数的矩阵方程，采用最小二乘法求解得到合成曲率导数矩阵；最后，将合成曲率导数矩阵代入所构造的高阶挠度形函数，采用最小二乘法拟合得到未知系数，即得到薄板结构的挠度形函数；值得指出的是，本发明对于某些传感器无法覆盖的特定区域的形态特征，能够开展具有明确力学理论依据的反演。