随着《中国制造2025》的提出,中国制造业的升级对于智能化、数字化的制造提出了很高的需求。变形测量作为智能化、数字化制造至关重要的一环,对于中国制造业更新换代的重要作用则不言而喻。数字图像相关法是高温形变测量应用最为广泛的方法之一。提高数字图像相关法的测量精度、效率以及应用温度,对于我国工业制造水平的提升具有重要意义。本文对经典的N-R迭代算法进行了优化,并提出一种全新的“应变片”式散斑预制技术。最终,本文搭建了一套完整的高温DIC试验测量系统,并开展了高温下的实际工程应用,对试样的热膨胀变形场以及热膨胀系数进行了精确的测量。本文针对高温DIC试验测量的特点,对经典N-R迭代算法进行了优化与改进。优化的内容包括引入了“依赖于相关系数”的初值传递方式、提出全新的灰度场预插值方式并修正了刚体平移和旋转的位移分量。基于计算机生成的模拟散斑图,一系列精确控制变形的模拟散斑图被用于优化算法的评估测量试验。评估试验结果表明:相较于经典的N-R算法,优化算法对位移场的测量更加精准(绝对误差不超过8.95E-05),计算效率提高约300倍。本文还提出了一种全新的“应变片”式高温散斑预制技术。相较于传统的散斑制备方式,该制备技术不仅可以使试样的应力应变状态、性能等保持原始状态,还将使DIC试验测量前的散斑制备过程简化成简单的“八点点焊”工作,既省时又容易操作。“应变片”式预制散斑与其他高温DIC文献中已被成功应用的有效高温散斑进行质量评估并比较,结果表明:使用本文提出的“应变片”式预制散斑在1000℃高温下的数字散斑图像相较于其他文献工作已被成功应用的多种散斑具有相对更好的散斑质量。另外,对“应变片”式预制散斑进行的高温加热试验结果表明:“应变片”式预制的烧结散斑至少能承受住“800℃高温+空气氧化”长达9小时并且保持良好的散斑质量,具有较好的高温稳定性。结合本文的优化算法以及全新的“应变片”式高温散斑预制技术,本文成功搭建了适用于空气环境中的一整套高温DIC试验测量系统。为了开展一定工程应用,也为了进一步检验这一套高温DIC试验测量系统的有效性,本文进行了DP600试样的热膨胀试验,以获得1000℃高温下DP600材料的热膨胀变形场以及各个名义温度下的热膨胀系数。热膨胀变形测量试验的成功充分显示了本文所搭建的这套高温DIC实验测量系统对于1000℃高温下变形测量的有效性、高精度。这一应用的成功也验证了优化算法、“应变片”式散斑预制技术对于实际高温DIC试验测量的适用性、可靠性。在此,也希望高温DIC测量方法的工程应用领域能够更加宽广以更好地助力中国制造业的升级。