血液检测一直在临床疾病诊断与治疗中发挥着重要作用。红细胞作为数量最多的血细胞,其数目与形态的变化与人体的生理变化和病理变化息息相关,成为血常规检测的重要内容。目前血常规检测技术主要包括基于显微镜检法的血细胞形态定性观测与以电阻法、光散射法及流式细胞术为代表的血细胞参数定量测算两大类,而缺乏集定性与定量检测于一身、操作简便、小巧便携的自动化血细胞检测装置,难以满足家庭医生上门问诊等应用场景的需求。近年兴起的数字全息成像技术采用图像传感器记录细胞全息图,借助于计算机完成数值重建,可实现对微米级细胞大视野清晰三维成像,有着定量化无损伤、硬件结构简单、成本低廉等特有优势,尤其在兼具细胞形态观测与参数测算方面极具潜力,受到广泛关注。而数值重建是获得清晰准确的细胞重建图像的关键环节。本文围绕红细胞全息图的重建,影响重建质量的重建算法、再现距离、重建图像尺寸等多种因素,最佳再现距离的获取方法,重建目标的客观质量评价,重建速度等方面上展开全面、系统的分析研究。首先对数字全息成像理论进行阐述,对菲涅尔、角谱与卷积重建法三种经典重建算法进行公式推导,于MATLAB平台进行编程并验证编程正确性。然后介绍公式法与自动聚焦法两种最佳再现距离获取方式。以同轴数字全息装置拍摄的红细胞全息图为例,依据不同位置、不同尺寸的聚焦结果确定自动聚焦代表区域后,对两种获取方式进行对比实验。并结合算法传递函数模拟实验,探讨重建算法、再现距离、重建尺寸对于红细胞重建图像质量的影响规律。最后考虑对算法重建性能评测,阐述红细胞还原度与图像清晰度两指标原理,应用到重建图像的质量评价中,并结合算法重建速度综合评测算法优劣性。实验结果表明,自动聚焦方式获取的最佳再现距离更为准确,聚焦代表区域选择中心512×512大小较为适宜,菲涅尔与卷积重建法有重建尺寸限制,最大正常重建尺寸分别约为512×512、960×960,而角谱重建法没有重建尺寸限制,直接实现全幅全息重建。因此提出了分块重建方法实现菲涅尔与卷积重建法对红细胞全息图的全幅正常重建。三种全幅重建图像质量评价中,菲涅尔算法重建效果最差,另两种算法重建质量较佳。加之角谱重建运行时间小于菲涅尔重建法,卷积重建法所花费时间最多。因此采用自动聚焦结合角谱重建法可实现红细胞同轴全息图高质量实时全幅重建,为血细胞等其他同轴全息后续应用奠定了基础。