近年来大气污染越来越严重,大气颗粒物给人们的生产和生活带来了严重的影响,所以对大气颗粒物的测量和分析对于改善环境,提高人们的生活质量具有重大的意义。本文运用数字全息技术对颗粒物进行测量,能够获得颗粒物的空间分布和粒子信息。本文系统研究了数字全息术的记录和再现理论,实现了两种全息图再现算法,对粒子场同轴数字全息的平面波记录和平面波再现算法进行研究。用卷积算法对数字全息图进行再现,运用图像处理技术对再现图像进行去噪,获得边缘清晰的再现图像。运用小波变换模极大值算法对颗粒物再现图像的边缘进行检测,通过一系列图像处理方法,对边缘图像进行处理,将图像二值化,获得清晰的粒子边缘,对聚焦粒子和离焦粒子进行判焦,并用质心近似算法获取粒子的质心坐标,从而得到粒子的三维信息。然后运用8-链码法对粒子的轮廓进行跟踪,计算粒子的等效直径,将粒子再现在三维坐标上,得到粒子的空间分布。对实验系统进行设计,完成实验系统的搭建,对金属丝、自制粒子场和水滴进行全息图拍摄,运用卷积算法得到清晰的再现图像。