通过比较变形前后同一平面物体表面的两幅数字图像,二维数字图像相关方法可获得亚像素精度的像面位移(以像素为单位)和应变。但在实际测量中,变形物体表面的离面位移、相机传感器平面位置的微小改变以及镜头的成像畸变,都会使原先假设的物、像面位移间的线性对应关系不再严格成立,在某些情况下会引起不能忽略的测量误差。详细分析了被测物体的离面位移、相机自热和镜头畸变对二维数字图像相关方法位移和应变测量结果的影响。通过实验研究了3种典型的成像镜头(标准成像镜头、物方远心成像镜头和双远心成像镜头)对以上不利因素的抗干扰能力。实验显示高质量的双远心镜头不仅对被测物体表面的离面位移和相机自热不敏感,并且镜头畸变也小到可以忽略不计的程度,因此该镜头是高精度二维数字图像相关测量中的关键光学元件。