粒子全息术是数字全息技术的主要应用分支之一。当前就数字全息在粒子分析方面的研究，主要集中在零级像与共轭像的消除，再现算法的优化，再现画质的提高等几个基本问题上，专门研究系统组建的报道不多。本文以粒子全息基本理论及其特性开篇，引入粒子全息图的分析方法研究以及粒子测量系统的组建。综合运用计算机编程、数字图像处理、信号分析及特征提取等技术，不仅较好地祛除数字全息图的固有光学噪声，实现了粒子边缘检测和中心定位，并且可以获得粒子的轴向深度位置及线度尺寸等参量。　　本论文的主要内容和研究成果：　　1.分析论述了粒子全息图的特征，并以此作为粒子信息提取的依据：当照明光波长和记录距离一定时，光强信号的空间频率正比于径向距离，而其外包络贝塞尔函数的第一个极小值位置决定了粒子尺寸。　　2.基于Matlab开发环境，及其Imageacquisitiontoolboxadaptorkit套件，编写了数字图像视频采集软件。该软件支持USB接口或DCAM标准协议的1394接口数字CCD，能够控制采集参数，适用于MALTAB平台下任意数字图像或视频的获取。　　3.分析了数字全息图的光学噪声类型和特点，提出空/频域滤波的滤噪方法。先是在原图频谱内使用熵算法抽取出噪声频率分量，祛除了周期性条纹噪声。然后在空间域使用各向异性空间滤波，祛除了块状散斑噪声。　　4.在圆检测之前需要进行图像分割和提取粒子边缘。经比较二维最大类间方差算法分割效果最佳。提出了B样条小波多尺度用于粒子全息图的边缘检测，并且与Canny算子比较，结果表明该方法可获得更多有效边缘。　　5.将粒子中心定位视为圆检测处理。采用三点定圆结合聚类分析的圆检测方法，通过比较C均值、ISODATA、模糊C均值等三种聚类算法，及霍夫变换圆检测和圆心提取的方法，确定三点霍夫变换圆检测最为适应粒子全息图分析。　　6.针对粒子全息图光强信号的特征，介绍了HHT提取粒子信息的原理方法。因为量化误差的影响，导致分析结果误差较大。本文先用HHT分析轴向位置的估计值，然后利用卷积再现和判焦算法得到准确的轴向位置。之后由聚焦面上的再现像获得粒子尺寸。　　7.利用MatlabGUI开发平台成功设计出同轴粒子全息分析系统。该系统可实现全息图的图像处理和粒子参数测量，并且演示了具体的操作流程和应用效果。