数字激光散斑测量法是一种对光学粗糙表面进行无损全场计量的技术，具有实时性好、结构简单、不需光学平滑表面、全场非接触测量等优点。随着数字图像技术、激光技术和集成电路技术的迅速发展，激光散斑图像测量技术也向着速度更快、设备更小、方法更新的方向发展，并逐渐地被应用于振动、位移、应变和医学诊断等各方面的测量之中。 本文对动态激光散斑进行了建模仿真研究，建立了有效实用的模型；提出了应用激光散斑图像进行位移测量的几种新方法，给出了原理、实验步骤和实验结果，并分析了各算法的特点。本文的主要特色和创新如下： 1．由于目前在动态激光散斑测量的研究中缺少动态激光散斑模型，我们提出了一种基于高斯相关表面的动态激光散斑模型。该模型以高斯相关随机表面作为反射面，得到夫琅和费面上的散斑场，生成具有不同散斑规格(尺寸、亮度、噪声水平和位移量不同)的动态散斑图库，在散斑特性研究和位移测量中起到了较好的作用； 2．针对散斑图像位移测量计算量大、测量时间较长的不足，提出了一种基于傅里叶分析的数字散斑图像位移测量新方法(同频率相位比较法)。该方法可以直接求解亚像素级位移，减少了位移测量的时间。与常规的数字散斑相关测量法(DSCM法)相比，尽管使用的散斑图像面积是DSCM方法的4倍，但测量时间仅为十倍插值DSCM方法的1／80。该方法比较适合在FFT处理芯片或DSP芯片上实现； 3．为了继续提高测量速度、减少图像的采样面积，提出了边缘相关位移