计算机技术的发展已使计算机辅助（computeraided）一词变成了一个常用的术语。在现代生产中，计算机辅助设计（CAD）→计算机辅助加工（CAM）→计算机辅助测试（CAT）已得到越来越广泛的应用。对于一些大型结构，设计人员采用CAD进行初步的结构设计，之后应用有限元等方法进行力学分析，而测试是检验计算分析的重要手段。
光学测量技术是近年来得到迅速发展的一种较新的测试技术［１］。20世纪60年代以来，激光技术的推出大大扩展了光学测量的研究和应用。在全息干涉、散斑照相与干涉、云纹和云纹干涉对应力分析、位移与振动冲击的测量，温度、流量、表面粗糙度、三维形状的测量以及工业无损检测等方面激光测量都得到了全面的发展，成为测量技术中一个不可缺少的重要方面。这些光学测量技术的重要特点是非接触、全场测量、高测量灵敏度以及大动态范围（时间和空间）。这些光学测量技术在初期其记录方式大都采用感光胶片（全息干板），这给实际应用带来了许多困难。20世纪末，随着光电子技术的发展，固态数字摄像机的广泛应用，给记录方式带来了革新，而它与计算机图像系统的结合则给光学测量带来了新的活力，不仅使整个测量过程完全自动化，并且具有高精度、现场测量、实时显示等许多优点。
计算机辅助光学测量技术早在20世纪70年代已开始发展，由Butters和Leendertz［2］提出的电子散斑干涉仪首次采用电视摄像机记录物体表面的散斑，并采用电子线路相减、滤波得到了干涉条纹。在20世纪80年代初，全息条纹的计算机自动数据处理开始得到关注，Ennos和Robinson［３］使用摄像机、图像板和计算机测量铁轨固定卡环的三维变形。与此同时，在采用计算机图像技术和云纹方法测量物体变形，以及利用错位棱镜替代参考光而获得位移偏导数的电子错位散斑干涉术等研究中也产生了许多成果［４，５］。
值得提出的是，计算机辅助光学测量的一个关键技术——相位测量技术得到了发展与完善［６，７］。相位技术把测量目标由条纹本身转到条纹的相位即1/360条纹，通过计算机处理得到各点的精确的相位数据，从而大大提高了测量精度，这也充分显示出计算机技术的优越性。
在20世纪90年代，Schnars［８］实现了替代传统光学全息照相的数字全息，结束了干板记录，为全息技术创造出了新的应用空间。F. P. Chiang［９］等分别提出了完全用计算机完成全息图记录信息的电子全息术，以及用散斑图经傅里叶变换完成位移测量，这些工作都推进了计算机辅助光学测量的发展。电子散斑干涉及错位散斑干涉与各种相位测量技术的结合能够达到亚微米的测量精度，其实时显示的直观的条纹图已使它成为变形测量的一种常用工具。近年来，一种利用集成光学、光纤技术的小型电子散斑干涉仪已经应用于现场测量。
20世纪80年代初，由美国南卡罗来纳大学的W. H. Peter等［１０］提出的数字散斑相关技术是一种极好的测量面内位移的方法，这种方法具有测试条件要求低、测试面积及量程变化范围大、精度可达到被测像素的百分之一等特点，已成为光学测量中热门的研究领域，数以百计的研究人员以丰富的成果使其成为目前最广泛使用的位移、应变测量技术。数字散斑相关方法改变了许多光学测量技术只能在实验室环境下使用的传统观念，开始应用于现场甚至野外测量，因而受到工程界的高度重视。
数字散斑相关方法既可用于固体变形测量，也可用于流体中粒子的运动测量。数字散斑相关方法需要繁重的计算工作，因此，提高运算速度和精度是其发展的关键。作者一直致力于发展这一新技术 ［11］，使其在变形、应变测量中大大扩展了应用范围。本书列举了作者在材料性能测试、结构检测、电子元件检测、纳米力学、生物力学等多方面应用数字散斑相关方法的实例。进入21世纪以来，三维数字散斑相关技术的推出为数字相关技术的实验应用开拓了新的空间。此外，数字散斑相关与高速数字图像记录的结合为动态、冲击测试创造了良好的测试条件，而数字相关与各种电镜图像的结合又成为纳米变形测量的重要方法。
光弹性方法是光学应力分析的一个重要工具，也是应用很广，又有悠久历史的测试技术，它与数字图像技术的结合使对复杂的光弹性条纹的数据处理变得更为容易。此外，一种完全采用电子记录、相位分析的计算机辅助光弹性应力分析方法，不仅能加快测试数据处理的速度，同时也大大提高了精度。
云纹技术是在19世纪就已出现的一种光学测量技术，20世纪80年代又有了新的发展，利用干涉制栅技术已成功地制成每毫米5000线的光栅，这就使云纹技术更能适应小变形的测量，包括面内位移和离面位移的测量。近年来，利用各种电镜放大试件图像以及用原子晶格作为替代栅线，这种可测量纳米位移的云纹技术亦称为纳米云纹，它可以使云纹技术在纳米技术领域充分发挥作用。如同电子散斑干涉仪使用摄像机替代全息干涉中的全息干板一样，计算机辅助云纹技术也使云纹技术离开了感光胶片，可由计算机直接处理数据，测量精度也因为相位技术的引入而大大提高。此外，一种将投影栅线和计算机图像处理技术相结合的云纹技术还可用于三维形状测量和表面缺陷的检测，它充分显示出光学测量的优越性，因而在工业产品检测中占有重要地位。
考虑到计算机辅助光学测量在现代材料、物理、力学、电子等方面越来越广泛的应用，作者在1997年第1版的基础上，对大多数章节做了修订，在数字图像基础上增加了小波变换，对发展较快、应用较多的数字相关测量技术做了较大的补充，增补介绍了近年来发展起来的纳米云纹和电镜云纹技术，还新增了数字全息干涉术（即第5章）。这些内容将有助于帮助读者更好地了解现代光学测量技术的发展和进步。
本书叙述的各种新技术充分体现了古老光学技术与新兴的计算机技术相结合的巨大力量，这些新技术已经改变了传统测量技术，使测量变得更快、更准、更全面，因此，计算机辅助光学测量已成为现代测量技术的一个重要组成部分。
