光学联合变换相关器因其高速并行光学运算特性在实时图像位移精密测量系统中有广泛的应用前景，然而位移测量亚像素误差是制约其精度的瓶颈。据此提出了一种在图像位移精密测量应用中提取相关峰位置的最优算法，使得系统亚像素误差达到最小，并研究了亚像素误差的补偿方法。通过仿真和实验分析，对比加权质心提取算法、抛物面拟合算法和高斯面拟合算法对亚像素误差的影响，得到最佳的相关峰位置提取算法是权值次数为2的质心提取算法；提出的亚像素定位补偿算法可将亚像素误差由±0.1 pixel减小到±0.04 pixel，大大降低