粒子场的空间分布在部分科研和工程领域中具有重要的影响意义，而数字同轴全息的粒子检测方法结合了计算机和全息的优势，无需化学湿处理的环节就可通过计算机实现数字化的粒子空间分布，为实时测量粒子场分布奠定了基础。而同轴数字全息的粒子测量中，粒子的轴向位置就是一个重要的参数，传统方法采用数值再现方法判焦获取粒子的再现距离，会遇到繁琐费时的判焦过程。　　本文提出应用希尔伯特-黄变换(HHT)方法直接分析粒子的同轴弗朗和费全息图以获取粒子的信息，并在实验中验证粒子的测量方法。　　首先在理论的基础上模拟验证了希尔伯特.黄变换方法分析同轴数字全息粒子信息的可行性。检测粒子的干涉条纹信号，首先应用经验模态分解(EMD)得到本征模态分量，然后选择含信号的分量计算Hilbert谱，分析空间-频率的关系，通过线性拟合得到的斜率以获取粒子的轴向位置，并通过多种方法剔除频率奇异点，提高计算精度；通过多种检测包络函数零点位置的方法获取粒径信息。　　在理论分析方法得到确认的前提下，搭建了同轴数字全息实验平台，拍摄了不同记录方式和不同记录距离下的全息图。在实验验证中，本文选择了平面波记录和球面波记录两种方式，以及选择了杆状和球形的粒子分析；通过分析全息图的成分设置对应的滤波器对全息图预处理后，提取干涉条纹的径向强度分布，最后应用HHT做相关分析获取粒子的信息。针对检测过程出现频率振荡严重导致拟合错误的现象，首先分析了频率振荡严重的原因，并提出对应的解决方法，讨论了交叠粒子的相关检测。实验上证明了方法的可行性。　　在实际测量中，通常受到噪声的影响会导致EMD分解方法出现模态混叠等问题，最终导致HHT分析粒子信息方法失效，因此本文还研究了在低信噪比情况下的几种可选的辅助分析方法，包括组合经验模态分解(EEMD)方法、小波收缩方法、以及传统的滤波方法，并对最后的结果做了对比分析。　　在EMD快速的发展应用中，也推进了二维EMD的研究应用，本文还对伪二维EMD方法和二维EMD方法在粒子全息图的应用进行了探究，提出伪二维EMD方法的方向性对分析具有特定方向纹理的意义，并分析了实验中拍摄的杆状粒子全息图的方向特性，应用伪二维EMD方法得到了较理想的滤波结果。　　本文直接分析全息图获取粒子信息的方法，有望在低浓度的粒子场中实现实时测量。