数字全息是利用CCD、CMOS摄像机等数字光敏电子元件来代替普通光学全息中的银盐干板记录全息图,用计算机模拟光学全息再现过程将物体准确的再现出来的技术。这是一种将全息术、计算机技术和光电成像技术结合起来实现光学全息图的记录与再现的新型成像技术。本论文从光学全息的原理出发,介绍了菲涅耳数字全息的记录和再现理论,研究了菲涅耳离轴数字全息成像系统的景深与焦深问题,详细推导了相应的表达式。在利用菲涅耳数字全息再现二维透明物体时,分别采用平面波和球面波照明物体,并对实验结果进行分析比较。在进行三维不透明物体菲涅耳数字全息再现的实验中,如果利用单光束照明,由于光照的影响,CCD接收到物体侧表面的散射光很弱,因而不能清晰明亮地再现三维不透明物体。为了解决这个问题,本文提出了多光束数字全息技术,利用多光束照明三维物体,并进行了实验。为了改善再现像的像质,采用双线性插值和中值滤波的方法对图像进行处理,获得了质量较高的三维物体的再现像。