本文将改进数字散斑相关方法的相关搜索技术的研究和相关测量软件系统的制作作为主要研究内容。在目前的研究中,提高数字散斑相关方法的收敛速度和结果的精度是该方法的发展方向。因此,本文首先提出了一种新的、基于仿射变换及“嵌套式”细搜索方法的预定位策略,提高了搜索效率及自动化、智能化程度。其中,“嵌套式”细搜索方法与经典方法在精度上相同的情况下,识别速度大幅度提高。另外,借助仿射变换直接计算出参考图像中各样本点的刚体位移及由变形引起的位移的近似值,从而确定了其在目标图像中的大概位置,省去了对刚体位移的重复搜索计算,使粗搜索的子区范围极大的缩小,从而粗搜索的搜索时间得到大幅度减小,并且减小了误识别的几率,提高了识别质量。在仿射变换预定位法的基础上,本文还将仿射变换应用于对迭代过程中包含位移及其导数信息的参数向量赋初值,从而得到多种新的迭代向量赋初值方法。本文将新的赋初值方法与旧的赋初值方法作了详细的比较,仿真实验结果表明,利用反算得到的仿射变换系数进行赋初值,可以提高效率和测量精度。进一步,本文将数字散斑相关方法已有的技术、基于仿射变换的预定位方法及迭代赋初值方法整合起来,编制了一套界面友好、简单易用的多功能数字图像相关测量软件。该软件提供了几种搜索范围的设定方法,具有位移场、应变场及泊松比的测量功能,还可以进行仿真图像的制作。最后,在王怀文论文工作[131]的基础上进一步分析了低维材料断裂中的尺度效应问题。介绍了用数字散斑相关方法测量断裂韧性JC的原理和实验技术。分析了不同厚度的铜箔材料(厚度范围是0.02mm～1mm)的断裂韧性JC随试件厚度t的变化规律,着重从裂尖单位面积的颈缩功、单位面积的分离功、微观断裂特征和应力三轴度等方面讨论了断裂韧性随着厚度变化的成因。