微结构是微器件或微系统的基本组成部分，对其运动特性的测试有助于对器件或系统的性能和稳定性进行评价．为此，针对频闪成像技术获得的微结构运动图像序列，对数字散斑相关技术应用于微结构平面运动特性测试的实现方法进行了探讨，采用梯度法实现全局刚性位移的精确测量，并作为牛顿迭代法的初值进行区域变形量的提取。具有较高的计算效率SiCRF微谐振器平面运动特性测试实验表明，微结构平面刚性位移测量的分辨率和偏差分别能够达到1／100像素和1／20像素，区域变形信息提取的有效性也得到了初步验证．

微结构运动测试技术已成为MEMS测试技术的重要组成部分。由于MEMS器件中微结构的运动频率较高频闪成像法得到了广泛的应用。本文针对静电型MEMS周期运动测试的要求设计并研制了一种基于FPGA的频闪成像和运动激励同步控制系统用于MEMS器件的周期运动激励和微结构高速周期运动过程中清晰图像的获取。实验表明频闪照明的最小脉冲宽度为10 ns运动相位的调整间隔小于3.75°能够满足周期运动频率为1 MHz微结构运动测试的要求。

为了实现MEMS器件的计量,一个基于频闪成像原理的MEMS动态测试平台被构建,用于在全频率、相位和电压输入范围内表征器件的全三维运动.系统利用高亮度LED和LD作为脉冲光源,有效冻结MEMS器件的面内和离面运动,能在从静止状态到1MHz很宽的频率范围内对MEMS器件进行表征,达到了纳米级分辨力.通过实验对一个微谐振器进行了三维运动测量,在扫频和扫幅两种工作模式下,配合强大的数据分析软件,给出器件运动的幅频和相频特性曲线,为分析器件的动态性能提供了可靠数据.