A new electronic speckle pattern interferometry method is proposed to realize in situ deformation measurements. The feature of the method is the combination of a high-speed camera and multiple laser Doppler vibrometers (LDVs) for synchronous measurements. The high-speed camera is used to record and select effective interferograms, while the LDVs are used to measure the rigid body displacement caused by vibrations. A series of effective interferograms with known shifted phase values are obtained to calculate the deformation phase. The experimental results show that the method performs well in measuring static and dynamic deformations with high accuracy in vibrating environments.

在数字散斑干涉测量中，对于给定尺寸的CCD，很难在不影响形变测量横向分辨率的情况下扩大视野。针对该问题，提出了一种在不影响横向分辨率的情况下拼接多个子图像相位以扩大视野的方法。设计并搭建了一套多CCD实验装置来获取多个子图像。利用重叠区域解包裹后的相位图估计相邻子图像之间的相对位置并补偿相位偏差，实现正确的相位拼接。为了使用尽可能少的CCD获得尽可能大的视野，分析了重叠区域大小对拼接效果的影响。权衡视野和精度，重叠区域的最佳尺寸约为10%。所提方法在只使用两个CCD的条件下实现了视野从5.5 cm×4 cm扩大到10 cm×4 cm。拼接前后重叠区域的最大相对误差小于1%，证明了该方法的有效性。此外，还比较了所提方法与单CCD的形变测量均方根误差（RMSE）。结果表明，提出的方法具有与单CCD形变测量接近的测量精度。

为了满足无损检测中复合材料在复杂载荷下多参数变量评估的需求，提出了一种基于光路复用的双功能数字散斑干涉系统，能够同时实现数字散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量功能.通过控制其中一个反射镜-波片组合，当该组合离位时，构成数字散斑干涉测量光路，实现离面位移测量；当该组合在位时，构成数字剪切散斑干涉测量光路，实现离面位移空间梯度的测量.测量过程中只需简单切换该组合的位置就可以实现单次加载下被测物体表面离面位移及其空间梯度的同时测量.该系统光路结构简单、切换效率高，能够同时获得高质量的位移及空间梯度测量结果.实验证明，双功能数字散斑干涉系统既具备高抗干扰能力，又具备高灵敏度测试能力，适合复合材料无损检测现场使用.

针对传统鬼成像对比度差、信噪比低的问题，提出了一种基于频域分解的融合鬼成像方法.该方法将参考光路中获得的散斑图进行频域变换，选取合适的阈值将其分解为高频散斑和低频散斑，通过分别对高低频散斑与桶探测器得到的值进行关联运算得到高低频鬼像，最后利用逆非下采样剪切波变换重构出最终的鬼像.以对比度和峰值信噪比为评价指标，通过4组实验仿真验证了融合鬼成像方法的有效性.仿真实验结果表明，融合鬼成像的峰值信噪比/对比度较计算鬼成像、差分鬼成像方法分别平均提高了41%/173%、27%/135%.

三维变形可以转换为应力/应变分布，是材料性能测试和结构可靠性分析的关键参数。在众多三维变形测量技术中，数字散斑干涉技术可以高精度地测量三维变形信息，在航空航天、汽车、先进制造、土木工程和生物医学等行业发挥着十分重要的作用。从散斑干涉基本原理出发，详细介绍了几类三维变形散斑干涉测量技术，并分析比较各类方法的优缺点；同时介绍了散斑干涉三维变形测量技术的国内外研究进展和最新应用；最后展望了散斑干涉三维变形测量技术在动态同步测量、测量系统简化以及应用范围扩宽等方面的发展趋势。

三维电子散斑干涉技术（3D ESPI）具有非接触、高精度、高灵敏度和全场测量等优点，被广泛应用于许多领域。为了实现非接触动态全场三维测量，设计并建立了一个紧凑、完备的三维测量系统。用一个多波长光纤耦合激光器代替3个独立光源，产生的离面、面内散斑干涉图仅用一台彩色CCD相机就能捕捉和处理；整个测量系统采用笼式结构，具有高度的灵活性和稳定性；对基于小波变换的相位展开算法进行了编程，实现了被测物体三维位移信息的完整提取。实验证明该测量系统可以实时获取被测物体的三维位移，在测量实验中，获得的三维位移值17.68 μm、36.23 μm、13.85 μm，相比于实际位移值18.1 μm、36.4 μm、14.0 μm它们的绝对误差分别为0.42 μm、0.17 μm、0.15 μm，相对误差分别为2.3%、0.5%、1.1%。