数字图像相关（DIC）是一种基于散斑图像和数值分析的光学测量方法，不仅具有传统电测法无法比拟的非接触、全场测量等光测法的优点，而且相比其它光测法更具有测量布置简单、对光源和测量环境要求低等特有的优点，因此在科学研究领域和工程测量领域得到了越来越多的应用。但在DIC的实际测量应用中发现，其在测量精度、计算速度和减小误差等方面还有待进一步提高。本文主要研究如何进一步提高DIC的计算速度，并在此基础上开发出了DIC测量软件，以更好地满足科学研究和工程测量的实际应用。本文从DIC的基础参数研究入手，得到了计算窗口、散斑大小、拟合阶次和拟合窗口的最佳选择范围，以获得较好的计算精度和计算速度，为后续DIC的研究奠定了基础。通过对DIC相关运算公式——标准化协方差公式的深入分析，结合数学方法改进得到了一种可以有效避免传统相关系数计算时重复运算的改进方法，将数字图像相关的计算时间提高了将近一倍。另一方面在数字图像相关中引入视频图像中的运动估计快速算法——三步搜索法，可有效地提高DIC的计算速度。因此，结合运动估计快速算法原理，发展得到了一种适合数字图像相关测量的DIC快速搜索算法，更大程度地提高了DIC的计算速度。在理论研究的基础上，本文还开发了具有友好用户界面的DIC测量软件，并成功地应用于拉伸实验和三点弯曲实验的变形场测量，在一定程度上显示了DIC的优越性。