电子散斑干涉技术(Electronic Speckle Pattern Interferometry，ESPI)是一种非接触式光学测量技术，其具有精度高，全场测量等特点，广泛的应用于物体粗糙表面的变形测量和无损检测。在电子散斑干涉技术的研究中，对于测量数据的图像处理是十分关键的，图像处理效果的好坏直接关系到最终测量结果的准确与否。但是由于散斑图像中包含大量的颗粒性噪声，条纹图像的对比度和分辨率较低，这就给精确提取物体变形、位移等信息带来很大的困难。为了精确的提取图像中的信息，必须针对散斑图像的特点使用特殊的图像处理方法。本论文在充分研究电子散斑干涉技术及数字图像处理算法的基础上，自主开发了一套基于电子散斑干涉测量技术的数字图像处理系统。论文研究工作主要包括以下内容：(1)在充分研究散斑干涉测量机理的基础上，设计组建了测量面内位移和面外位移的电子散斑干涉测量系统；设计制作了基于时间相移的PZT相移器，为了确保相移精度，对其进行了实验标定。(2)研究了基于散斑干涉的数字图像处理算法及程序实现，包括图像预处理、图像滤波、相位计算与解包裹等各种算法的研究和软件编程。(3)利用Microsoft Visual C++软件开发工具及Matrox图像采集卡提供的Matrox Imaging Library SDK，编制了一套基于电子散斑干涉的数字图像处理软件。软件具有实时图像采集和存取功能，实现了散斑干涉条纹的实时动态显示；软件实现了基于时间相移的图像采集和PZT相移器的自动控制；软件可完成从原始散斑图像采集、相位计算、图像滤波和相位解包裹，到最终测量结果三维显示的一系列图像处理功能；软件具有实时在线处理和离线图像处理能力。(4)利用组建的散斑干涉系统和软件，分别进行了变形测量实验和材料缺陷检测实验，验证了散斑干涉系统和图像处理软件的性能和可靠性。