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本发明适用于地震勘探技术领域,提供了一种地震回折波层析成像方法、装置及终端设备,包括:获取待检测区域的地震实际回折波走时数据并计算理论回折波走时,判断理论回折波走时与实际回折波走时的误差是否小于预设误差值;如果小于预设误差值,则输出初始一维连续层状模型;如果大于或者等于预设误差值,则调整所述初始一维连续层状模型的参数直到理论回折波走时与实际回折波走时的误差小于预设误差值,并输出所述调整后的一维连续层状模型。通过建立一维连续层状模型可以更准确地描述实际地层速度结构;同时通过预设变量间接求解射线参数,能够提高计算效率和降低计算量,有效避免了迭代不收敛或不稳定的问题。