散斑是一种普遍存在的统计光学现象，一度是全息工作的天敌，但现在已从积极的角度来研究它，借助其非接触性、响应速度快、实验条件简单、环境因素要求低的优点，散斑计量成为现代光学计量的一个重要分支。激光技术、电子技术、计算机技术的发展促进了散斑计量技术的发展，使散斑计量技术向实时、高速度及自动化方向发展。本文运用散斑的统计理论，结合数字图像处理技术，根据散斑图像的相关性设计了一套测量散斑统计半径和刚体面内位移的实验系统。首先论述了激光散斑测量基本理论、测量方法和数字图像处理基础。介绍了数字散斑计量技术和散斑计量仪器发展概况，分析了散斑成因，并从统计的观点，用自相关函数对散斑表观颗粒粗细程度进行了估计；介绍了散斑图像的数字图像基础和数字图像预处理的方法，阐述了数字散斑图像相关测量原理。其次提出了基于相关的散斑计量系统的设计方案，设计了总体结构及系统的硬件和软件。整个系统包括散斑制作、散斑图像采集、散斑图像的预处理和相关计算几个部分。本系统的散斑的制作是采用激光照射毛玻璃屏得到的透射散斑；图像采集是用CCD照相的方式，通过视频采集卡采集存储的；散斑图像的预处理包括有降噪、图像识别、灰度拉伸；相关测量部分是根据数字散斑相关理论，运用拟合散斑的自相关函数的方法计算散斑的统计半径，利用刚体位移前后的散斑图像的互相关性测量刚体的面内位移。最后利用本系统实现了激光数字散斑统计半径和刚体面内位移这两个实验的测试，并对实验结果进行了讨论。通过实验的测试，证实了本系统的可靠性和稳定性。同时指出本系统的不足和改进的方向，并对本系统的应用前景进行了展望。