复杂结构的失稳过程包括较长时间段的局部失稳和较短时间段的整体失稳。为了全面地认识复杂结构的失稳过程,实验系统需要对全部两个失稳阶段进行观测:需要“捕捉”两个失稳阶段中出现的每个失稳结构,同时定量获得每个失稳结构的失稳特征参数。考虑到实验环境的复杂性,基于图像结构(如条纹、散斑等)分析的摄像测量方法是一种合适的选择。数字高速相机在图像测量领域有着广泛的应用,但是已有的用于实验测量的高速相机在测量时长,分辨率,速度等几个方面不能同时满足对于结构失稳的测量。本文提出了一种用于图像测量的数字高速相机的光学分幅系统,在保证分辨率和测量时长的前提下提高相机的采集速度。本文首先调研了几种典型高速相机的应用现状,并基于相机阵列错时采集的思想,设计了一套光学分幅系统的方案:物体发出的光线通过镜头后,利用一分十六分幅机构进行分光,最后成像在错时触发的相机中。随后在光学设计软件Zemax的帮助下,对系统中的中继镜头进行了设计优化,对整个分幅系统的成像质量进行评价。最后在机械设计软件Solidworks中设计了镜头套筒、分幅机构和衔接部分等机械结构。