目前表达物体信息的途径基本停留在二维上,光全息技术推动了真三维技术的发展。光全息技术,是利用光波的干涉和衍射原理记录并能再现物体真实的三维信息,光波相位分布的获取在全息显示中占有非常大的影响。由于光波相位中包含成像物体的信息量最丰富,有关相位的恢复问题也在自适应光学、激光光束质量检测、衍射光学等领域有着重要应用。对相位恢复算法的研究,已经成为国内外的学术热点。本文研究的重点是,由测量的光强信息,怎样构造更好的恢复算法来获得光场的相位分布。论文的主要工作如下：首先对相位恢复算法的选题背景、重要性和研究现状作了介绍,在相关光学理论的基础上,阐述了光全息显示的基本原理,并进一步认识光波振幅与相位分布各自的作用；由于光的频率较高,现有仪器只能采集光场的强度信息,难以直接获取相位信息,相位恢复算法是借助强度信息来进行光场的相位恢复。其次本文重点提出了一种新的改进算法。首先对由光波强度进行相位恢复的两种途径(TIE求解和迭代求解)作了分类和分析,在研究了各相位恢复算法的优缺点基础上,提出借助焦平面及其左右两个离焦面的强度分布,通过数值迭代方法求解出输入面的相位分布,进一步提高相位恢复的精度以及优化了测量平面。本文针对改进算法做了模拟试验,很好的提升了恢复相位的效果,证明了该算法的可行性。最后在相位图的应用方面,对水印隐藏技术与傅里叶相位主导性的相关原理进行了一系列的实验和研究,水印隐藏技术已经成为数字产权保护的主要技术,可以在很多领域得到应用。因此提出了它的另一应用实现,傅里叶相位图水印隐藏的实现与应用。本文详细阐述了试验过程,计算机模拟了试验结果,证明了方案的可行性。