本发明公开了一种高帧率心脏超声心肌运动位移估计方法及系统，采用超高帧率多角度发散波至心脏并接受回波信号，获得高帧率多角度相干复合发散波心超序列射频数据，对多个心动周期内的高帧率多角度相干复合发散波心超序列射频数据进行心肌的边缘检测和识别，产生心肌掩膜，根据心肌掩膜估计大位移估计项、小位移估计项、正则项共同构建心肌位移估计代价函数，通过整合大位移和小位移构建代价函数、引入正则项、改写代价函数、考虑重合率，克服大位移和小位移难以平衡、位移估计时存在极值点、去相关噪声和平面外运动的难题，实现心脏快速搏动期间心肌运动的准确估计。