由于示踪粒子的速度代表了其所在流场内相应位置流体的运动速度，所以通过算法对粒子的视频图像进行分析就得到流场的流速矢量。

粒子图像测速技术是利用流场中的粒子，或者在流场中加入示踪粒子，把一束脉冲激光片光照射到流场中的测试平面，然后采用成像的方法，将两次或多次曝光时粒子位置的图像记录在底片上或CCD相机上，用光学杨氏条纹法、自相关法或互相关法等分析方法，逐点处理图像得到各点粒子的位移，由此位移和曝光的时间间隔就可得到流场中各点的流速矢量，同时可以计算出其他运动参量（包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图、漩度图等）。

粒子图像测速技术按其成像介质的不同可以分为基于模拟介质的粒子图像测速（Graphic Particle Image Velocimetry; GPIV）和基于CCD相机的数字粒子图像测速（Digital Particle Image Velocimetry; DPIV）。

DPIV技术采用数字方式来记录视频图像而不是摄影胶片，而数据分析也采用计算机来进行，代替了GPIV复杂的光学系统，不需再做胶片的湿处理。同时DPIV将两次或多次曝光的粒子由CCD相机经数字图像采集设备采得该截面的序列图像（单帧单曝光图像而非GPIV的单帧多曝光图像），解决了速度方向的二义性问题。

图像采集系统是DPIV的核心，主要包括CCD相机、图像采集卡、计算机和图像采集控制软件。

DPIV技术有以下优点：①一般的流场设备只能测试某一时刻的某一点的流速矢量，要测试整个面需要大量的传感器。DPIV技术突破了空间单点测量（如LDV）的局限性，实现了全流场瞬态测量。②一般的流场测量设备要求把测量传感器一起放入流场中，这样势必要对流场产生一定的影响，DPIV技术很好地解决了这个问题，实现了无扰测量。③容易求得流场的其他物理量，由于得到的是全场的速度信息，可方便的运用流体运动方程求解诸如压力场、涡量场等物理信息。④精度高，测速范围大。一般情况用DPIV技术来验证其他流动测试设备的精确性，测量速度范围可从0到超声速流场。