瞬态三维电子散斑干涉技术（3D-ESPI）是同时采集三个分量的电子散斑干涉图,再通过数据处理和数据合成物体三维变形信息。利用电子散斑干涉图像携带物体表面位相信息的特性,可以测量物体材料的应力、应变、振动等性能参数。由于该技术的三维性、瞬态性及高灵敏度等特点,具有潜在的重要应用价值。本文提出了一种基于颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法,并应用于研究物体表面的瞬态三维变形测量。该方法采用红绿蓝三种波长的激光器作为光源,采用一个彩色CCD采集来自三路的散斑干涉图像。利用颜色分光实现物体面内竖直方向、水平方向以及离面方向的散斑干涉图像信息的分离,并采用加窗傅里叶算法、小波变换算法或相移算法对散斑干涉条纹图进行处理,分别解调出各个方向的变形场相位,实现三维变形量的测量。本方法可以同时实现物体面内竖直方向、水平方向以及离面方向的变形测量,适用于物体表面的瞬态三维变形测量,也可实现面内和离面二维变形的独立测量。论文简述了电子散斑干涉技术的发展状况及其原理,并对电子散斑干涉技术测量物体面内变形、离而变形以及三维变形的儿何原理进行了详细分析,介绍了几种传统的1D-ESPI、静态3D-ESPI和瞬态3D-ESPI系统。针对现有加窗傅里叶相位求解算法的不足,提出了基于连续小波和希尔波特变换的加窗傅里叶相位求解算法;针对现有连续小波变换相位求解算法速度慢的不足,提出了基于傅里叶变换来提高小波变换处理干涉图速度的方法;针对现有的瞬态三维变形检测系统的不足,设计了一种基于小波变换的瞬态3D-ESPI和面形检测系统;针对相移算法的优点,设计了一种适于相移算法的瞬态3D-ESPI检测系统和图像采集方式,并提出了基于高斯赛德尔迭代算法来改善相移算法的相位求解精度;论文分析了瞬态3D-ESPI检测系统存在的主要误差,提出了基于高斯赛德尔迭代算法的变形量求解算法来提高系统的精度。论文采用不锈钢板作为样本进行瞬态三维变形检测实验,得到三维变形结果的显示图像,实现了对瞬态三维变形检测系统和算法的实验验证。