基于刚体面内微小转动测量在实验力学测量中的必要性和重要性，开展了利用数字图像相关方法(DICM)定量测量转动角度和准确定位转动中心的研究。从理论上分析了刚体面内转动角度与面内位移分量之间的关系，运用计算机仿真散斑图进行数值模拟研究，得到的转动角度和转动中心位置测量误差都在2%以内，模拟结果验证了数字图像相关法进行刚体面内微小转动定量测量的可行性。运用数字图像相关法对刚体面内未知微小转动进行了实测，并与几何光学实验方法所得到的结果进行了比较，两者结果误差为3.1%，符合较好。实验结果表明数字图像相关方法可以作为定量测量刚体面内微小转动的有效方法。