随着风能的大规模开发和利用,风电机组数量逐渐增多,风电叶片作为风电机组的关键部位,它的安全问题得到了大家的关注,所以对风电叶片进行测试有着非常重要的意义。目前已有一些学者对风电叶片的测试试验进行了研究,大多为接触式,离散式非三维的测试方法,为了减少传统测试方法中存在的不足,本文采用三维数字图像相关方法对风电叶片模型进行变形测量。三维数字图像相关方法是一种非接触式的光学测量方法,它不仅具有二维数字图像相关方法的优点,比如可以全场测量,非接触式测量以及对测量环境要求比较低等优点,还结合了双目立体视觉技术,能够获得被测物体整个区域的三维变形信息,所以本文的工作是有研究意义的。本文主要对三维数字图像相关方法中的双目视觉测量系统的标定,图像相关匹配以及三维位移计算等关键技术进行了研究,并组建了一套测量系统对小型的风电叶片模型进行了三维变形测量,并且对实验测量结果进行了分析。本文的主要研究工作如下:首先本文阐述了双目立体视觉技术的基本原理,包括图像像素坐标系,图像物理坐标系,相机坐标系以及世界坐标系之间的转换关系,相机的线性模型,相机的非线性模型,双目视觉模型以及相机标定模型等。然后根据相机标定的基本原理,基于Harris算法对黑白棋盘格标定板进行角点检测,实现了标定板角点的检测。在此基础上采用张正友标定方法进行了测量系统标定实验,求解出双目相机的内外参数,为后续的图像匹配和三维位移计算奠定基础。在图像匹配过程中,采用曲面拟合法求解出变形前后的匹配点的像素坐标,再利用最近邻比率法求解出匹配点在左右图像中的像素坐标,并利用RANSAC算法剔除匹配点对中的误匹配。最后利用双相机的内外参数基于最小二乘法求解出匹配点变形前后的三维空间坐标,匹配点变形前后的三维空间坐标的差值就是所求的三维位移。利用平移工作台进行了平移实验,并且计算了 XTPDIC测量系统与本文测量系统之间的相对误差,本文系统的测量相对误差结果在2%以内,符合测量要求。最后搭建了一套基于数字图像相关方法的测量系统,使用这个测量系统获取在不同载荷工况下的小型风电叶片模型的三维变形信息,有效的获得了小型风电叶片模型的全场三维位移和三维应变,并对这些获得的三维位移和三维应变进行分析。风电叶片模型的测量实验可以为今后的风电叶片的载荷分析提供一定的参考依据。