针对直升机旋翼动载荷飞行试验测试需求，提出一种直升机旋翼三维动态变形测量与可视化分析方法。首先，根据直升机旋翼的结构特点和高速旋转特性，设计了以一组双目高清摄像头为核心的旋翼动态变形影像测量与监控及分析系统；其次，基于双目立体视觉测量理论，论述了测量系统标定、实时单点变形测量、散斑影像匹配、旋翼表面三维重建与三维动态变形可视化分析原理/方法；最后，在地面进行了模拟实测环境的仿真试验，实现了试验系统搭建、试验数据采集、处理与分析。试验结果证明，该方法可获得最大误差优于4 mm的定位测量精度，能很好地实现直升机旋翼三维动态变形测量，为飞行试验旋翼载荷测试数据分析等提供直观、可靠的数据与技术支撑。

在数字散斑干涉测量中，对于给定尺寸的CCD，很难在不影响形变测量横向分辨率的情况下扩大视野。针对该问题，提出了一种在不影响横向分辨率的情况下拼接多个子图像相位以扩大视野的方法。设计并搭建了一套多CCD实验装置来获取多个子图像。利用重叠区域解包裹后的相位图估计相邻子图像之间的相对位置并补偿相位偏差，实现正确的相位拼接。为了使用尽可能少的CCD获得尽可能大的视野，分析了重叠区域大小对拼接效果的影响。权衡视野和精度，重叠区域的最佳尺寸约为10%。所提方法在只使用两个CCD的条件下实现了视野从5.5 cm×4 cm扩大到10 cm×4 cm。拼接前后重叠区域的最大相对误差小于1%，证明了该方法的有效性。此外，还比较了所提方法与单CCD的形变测量均方根误差（RMSE）。结果表明，提出的方法具有与单CCD形变测量接近的测量精度。

通过分析相邻子区间的相关系数与散斑质量的关系，提出一种新的全局散斑质量评价参数，即平均近邻零均值归一化互相关系数，可用于单个散斑的评价。与信息熵、平均灰度梯度这两种常用的全局散斑质量评价参数对比分析发现，提出的平均近邻零均值归一化互相关系数稳定性更好。实验结果表明，平均近邻零均值归一化互相关系数越大，位移测量中的均值误差和标准差越小，散斑的质量越高；当散斑在位移实验中的最大均值误差为0.01 pixel时，平均近邻零均值归一化互相关系数一直稳定在0.90左右，而其他几种参数值随着散斑尺寸的增大发生了较大的变化，证明了该参数的有效性，且更适合单个散斑的质量评价。