高超声速飞行器在设计和研制阶段，为确保其使用安全性，必须要进行大量材料、部件和结构级的静、动态热强度以及热-载联合强度试验，以模拟其实际高速飞行时可能经历的恶劣气动热环境和力、热载荷。研究瞬态气动热冲击环境下高超声速飞行器材料和结构表面的高温变形对高超声速飞行器的安全设计和可靠性评价极其重要，但目前仍缺少有效的测量手段。为此，我们首先搭建了与石英灯红外辐射式瞬态气动热环境试验模拟系统相配合的非接触高温变形光学测量系统，利用该系统在进行高温变形测量时，在物体表面温度超过550℃时，清晰观察到高温物体热辐射所引起的散斑图像"退相关现象"。为克服高温物体热辐射引起的图像"退相关效应"，发展了环境光变化不敏感的"主动成像"数字图像相关方法，用这一方法实现了镍基高温合金从室温到1300℃的高温变形场测量。本文最后还简要讨论了环境光变化不敏感的"主动成像"数字图像相关方法的在土木工程领域现场测量中的潜在用途。