1、數字圖像相關方法由激光散斑術發(fā)展而來，是一種基于數字攝影技術與數字圖像處理技術的非接觸式光學測量方法，現(xiàn)已發(fā)展應用于多個領域。在土木工程測量中，以其非接觸、高精度、全場測量等優(yōu)點，很好的彌補了傳統(tǒng)變形測量方法的不足，成為了一種令人矚目的測量方法。本文以國內外在這一領域已有的研究成果為基礎，圍繞亞像素搜索精度與數字圖像相關方法在土木工程測量中的應用而展開了研究。分析了常用亞像素搜索方法搜索精度的影響因素，提出相關最優(yōu)區(qū)間;對二元三次曲面擬

2、合法進行了改進，提高了亞像素搜索精度;并將數字圖像相關方法應用于離面位移測量和懸臂鋼梁振動模態(tài)測試研究中，取得了較好的測量效果。
　　 總結了三種常用的亞像素搜索方法:曲面擬合法、梯度法、Newton-Raphon(N-R)法。利用計算機模擬散斑圖，分析了圖像質量、位移模式、計算方法選取對三種亞像素搜索方法搜索精度的影響，得到了模擬散斑圖的最佳散斑顆粒尺寸、密度、最佳灰度值分布，最大應變與轉角適用范圍，以及三種亞像素搜索方法在不

3、同噪音、位移、應變、旋轉條件下的搜索精度。
　　 總結了曲面擬合法研究成果，對高斯曲面擬合、二元二次曲面擬合、二元二次多項式曲面擬合、二元三次曲面擬合等進行了搜索精度對比研究，并對其中計算精度最優(yōu)的二元三次曲面擬合法進行了改進。在相關系數計算時引入距離加權系數，并將相關系數矩陣取對數后進行曲面擬合，得到了能與梯度法和N-R方法搜索精度相媲美的改進的曲面擬合方法。
　　 基于單目CCD的測量多用于平面內測量，而本文以針孔成

4、像原理為基礎，將數字圖像相關方法應用于結構離面位移測量中。改進了基于單目CCD離面位移測量技術，并對噪音影響下離面位移測量精度進行了分析。塑料橡膠板變形實測結果表明，應用本文改進的方法可以得到較好測量效果。
　　 以數字圖像相關方法動位移測量技術為基礎，結合經典模態(tài)參數識別理論ITD法，對懸臂梁自然振動模態(tài)進行了測試。測得懸臂梁上各點位移時程數據，識別出模態(tài)參數，擬合出模態(tài)振型，得到了與理論值符合較好的一、二階頻率和一階振型。為