三维变形测量技术是通过对被测物体的形貌进行测量和比对，来获取其表面形变的技术，在新材料产业、汽车与船舶制造、航空航天、工程建造和钢铁工业等领域起着极其重要的作用。电子散斑干涉(ESPI)技术作为一种全场非接触式高精度的三维变形测量技术，已经广泛应用于对物体的应力、应变、位移、缺陷等测量。电子散斑干涉条纹处理技术的关键就是从记录的散斑场的光强图中提取出相位信息。在三维变形重构中，相位和变形的对应关系尚不完善，例如保证测量的实时性和同步性的问题，实现不同灵敏度结果的匹配的问题等，因此，需要对电子散斑干涉进行改进使其能够满足现代制造技术和工程材料等领域中实时性和高精度的要求。　　目前对于散斑干涉测量的灵敏度和匹配问题的研究较少，本文提出了一种基于空间相移的多相机电子散斑干涉系统，使用改进的空间相移算法解决动态加载条件下测量实时性的问题，在此基础上利用数字图像相关(DIC)技术实现灵敏方向的匹配和标定，编写标定和计算程序以确保测量表面每个子集一一对应，结合ESPI和DIC技术，实现全场三维变形的实时测量。涉及到的主要研究内容包括:　　1)针对常规的时间相移计算方法进行改进，提出一种基于相邻像素的电子散斑干涉的相位计算方法，并与传统方法进行比对，验证该算法的正确性和可行性。　　2)针对不同的灵敏方向，提出一种简单实用的三维同步变形测量方法。通过电子散斑干涉和数字图像相关技术的结合，实现三维变形的同步，实时、高速测量。　　3)基于迭代最近点算法，提出了最小变形边界条件下刚体位移消除的方法。根据激光散斑干涉方法测量的相位信息，选取相位变化较小的区域作为匹配的置信区域，使用ICP算法进行匹配。　　4)基于不确定度理论与方法，对散斑干涉系统的进行测量不确定度分析，建立测量不确定度模型，给出具体评定流程。同时进行测量系统的误差分析，推导了观测灵敏方向矢量对测量结果的影响，并且进行了相移法对测量结果的误差分析，指出了成像畸变和测量环境对系统的影响。　　5)搭建了散斑干涉三维变形测量光路，开发了基于该系统的软件，结合实验光路实现了相位和三维变形的计算。利用该软件对三维变形测量进行了实验研究。