本文研究了塑壳雷体罩的振型与激光散斑干涉信号之间的映射关系。根据薄圆板的振动方程，建立了地雷上壳体的振型函数。基于激光剪切散斑干涉原理和CCD相机的时间平均法，将振型的离面位移映射到干涉激光的相位。建立的映射关系表明地雷的不同振型对应于独特的贝塞尔条纹。此外，还模拟分析了两种模式的贝塞尔条纹，并进行了实验验证，数值计算和实验结果均验证了理论结论。本文研究为实现声光探雷的快速扫描技术提供了理论依据。

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。

为了实现枝切法在激光散斑干涉相位图解包裹中工程化的应用，解决由于外来光线干扰、激光器性能下降、相机拍照局部点欠采样等原因出现的枝切线密集、计算速度慢等问题，在Goldstein枝切法的基础上提出了优化改进方案。将残差点当作带着正负单位电量的“电子”，利用电磁力导引通过相位平滑或增加相位跳变处理消除残差点，减少枝切线数量，同时采用GPU并行计算技术提高图像处理速度。仿真实验和实际测量数据表明优化后 的枝切法解包裹图像质量更好，对于500万像素散斑相位图，通过电磁力引导可消除98%以上的残差点，减少90%以上的枝切线，处理时间可由以往15 s压缩至1.5 s，满足了枝切法高质量快速解包裹的工程化应用要求。

数字剪切散斑干涉技术已被广泛应用于复合材料无损检测，但常规检测面积有限，难以完成大尺寸复合材料的缺陷检测。提出了一种投影辅助数字剪切散斑干涉大尺寸复合材料扫描检测方法，该方法基于数字剪切散斑干涉技术并利用辅助投影引入额外表面特征，通过分视场间投影图的单应性矩阵计算分视场间实物图和散斑干涉图的全局匹配和坐标统一，完成了投影图-实物图-干涉图的多视场扫描与匹配拼接，同时在单视场检测引入4f光路及超广角镜头扩大单次检测面积。实验结果表明：此扫描检测系统能够实现缺陷位置、尺寸较精确的测量，位置定位均方根误差为7.0 mm，尺寸测量误差的均方根值为4.9 mm。在1.2 m的工作距离下单次检测面积可达600 mm×500 mm，全局扫描检测面积高达3.5 m×4.0 m。此方法具备抗刚体位移干扰强，缺陷检测灵敏度高的优点，适合大尺寸高性能复合材料无损检测现场使用。