基于传统光学全息,数字全息技术是结合了光电成像技术及计算机技术等相关技术发展起来的一类技术。数字全息术的记录和再现理论沿用了光学全息术,用电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)代替传统光学全息记录全息干板,采用数字重建记录离散全息数字器件的计算机编程算法。全息图的记录、存储和再现的全过程已经数字化,大大缩短了全息图的再现时间。而且也让远程同步再现全息图成为可能。近年来,数字全息备受国内外研究者关注,涉及的研究非常广泛,主要集中在全息成像理论、再现算法及如何提高再现像精度及提高信噪比等方面。本文归纳总结国内外当前数字全息技术的发展成果,并在此基础上确定了本论文的主要研究内容。本文共有六个章节,大体可分为三个部分,主要内容如下:第一章,第二章是文章的第一部分。第一章综述了数字全息技术的研究背景、发展过程和研究现状,以及本文的研究内容与意义。第二章给出了数字全息用到的光学基础理论知识。详细给出了光的干涉衍射的数学表达,对全息图的记录和再现进行了数学推导。详细说明了数字全息的记录和再现条件。文章第二部分包含第三、四、五章内容。这一部分是文章的主体内容。第三章研究了数字全息的软件再现的数值重建算法,包括菲涅尔变换和卷积两种方法。文章第四章主要针对数字全息图再现像像质的改进进行研究。主要包含软件优化和硬件改进两个部分。文章第五章单独介绍了在数字全息技术中非常重要的一个光学器件——空间光调制器。并就空间光调制器在数字全息实验中的应用给出详细分析。使用相位型空间光调制器能够方便调整数字全息光路中相位信息,在使用强度叠加法抑制散斑噪声有非常大的作用。第六章是本文第三个部分,总结了本论文研究的诸多不足之处,并对后续研究做出规划。本文的创新点主要有:三维再现物体像时,在面对无法避免的数字全息散斑噪声,在传统数字图像处理的基础上,在硬件光路上做出调整。在CMOS前段加入小孔光阑,调节光阑孔径的大小滤除空间高频噪声。在数字全息三维再现时,采用液晶空间光调制器硬件快速再现。