本文发展了一种新的彩色CCD显微云纹法，基于此方法并结合彩色CCD和光学显微镜头，又提出了一种曲面显微云纹法，弥补了几何云纹法难以应用于曲面变形测量的不足。在曲面显微云纹法中，位于彩色CCD靶面前方的拜耳滤光片充当了参考栅而不需要添加额外的参考栅，在云纹形成条件匹配的情况下，可以在用彩色CCD相机观察试件栅的同时直接得到具有高质量的显微云纹条纹。利用不同频率的试件栅和不同放大倍数的光学显微镜头形成彩色CCD显微云纹条纹，并利用转角云纹的转动和平行云纹的平动基本理论验证了彩色CCD显微云纹形成机理的正确性。分析了曲面显微云纹法的可行性、应用范围和误差，同时测量了曲面不锈钢焊缝附近的残余应力分布。实验结果表明：彩色CCD显微云纹法具有很高的条纹对比度和应用范围，既可以应用于平面又可以应用于曲面的宏微观变形测量。