数字全息术是一种非接触式无损检测技术,用光电器件取代干板进行全息图记录,能方便地完成数据的存储、处理和传输。然而光电器件的光敏区域较小,阵列尺寸有限,全息图的数值孔径受到制约,难以满足在实际生活中对一些大尺寸的高精密对象进行测量。为了解决数字全息成像视场受限的问题,本文提出了基于多算法融合优化的相位拼接算法进行全息视场的扩大。在相位拼接中,选用相位相关法确定重叠区域,限定特征点检测和提取范围,从而提升特征点检测的速率和有效特征点检测的占比;然后,利用Harris算法对重叠区域进行特征角点检测和配准,并根据角点配准的结果来进一步缩小块匹配算法的搜索范围;最后,采用全匹配搜索算法实现精确匹配,并根据加权融合算法进行拼接相位的数据融合。为检验本文所提出的算法,本文利用反射式离轴菲涅尔数字全息实验系统对“a”字样玻璃样板进行了三维形貌还原。同时,采用Harris算法、SIFT算法、Susan算法、全匹配搜索算法和本文算法进行了实验比较。实验结果表明,本文算法在匹配成功率、匹配时间、抗鲁棒性等方面都表现出良好的性能,在提高了匹配效率的同时保证了匹配精度,有效地扩大了数字全息技术的视场。最后,在搭建的离轴菲涅尔数字全息实验平台上进行了量块光滑表面三维形貌拼接再现实验,并将本文提出的相位拼接算法应用于平面三维信息还原,实现了量块表面的大视场三维形貌再现。实验结果表明,本文算法在扩大成像视场的同时提高了横向分辨率,扩展了数字全息在大尺寸、高精密领域的应用。