数字全息术是传统光学全息术、光电探测技术及计算机技术相结合的技术，具有快速、全视场、非接触和定量相衬成像的优势，有利于实现实时、无损成像检测。数字全息术的这些独特优点及其应用潜力，使其近十多年来引起人们的广泛关注。数字全息术通过记录全息图、获取相位图，可以准确快速的重构物体的表面三维形貌，在微结构物体表面形貌测量、生物医学成像检测和诊断等领域具有广泛应用前景。　　在数字全息图进行数值重构成像时，若光经过物体后产生的最大光程差大于所用的记录波长时，就会产生包裹相位。传统方法都是通过数值相位解包裹算法去除相位包裹，但数值相位解包裹算法很难实现对结构复杂或表面梯度很大的物体的测量。为了避免数值相位解包裹引入的未知误差，可采用双波长相位解包裹方法。　　论文围绕双波长数字全息术在微结构物体形貌测量方面进行研究，分析了双波长数字全息的基本原理，尤其对双波长相位解包裹方法做了详细的阐述。使用两个不同的波长记录两张数字全息图，分别由数值再现得到每个波长对应的包裹相位图，然后求得两者的相位差便可得到等效波长的相位图，通过选择合适的两个波长便可消除等效波长的相位图包裹。对斜面、斜面加“E”字和阶梯状相位型物体结构做了双波长数字全息三维成像的数值模拟，并对斜面加“E”字和阶梯状相位型物体做了数值相位解包裹和双波长相位解包裹对比分析，展示了双波长数字全息方法的可行性和优势。　　搭建并优化双波长数字全息实验系统，对表面微结构样品和内部相位变化样品进行成像测量。采用双波长数字全息实验光路，对斜面和平凹透镜进行了三维形貌成像测量;并且对记录在晶体中的纯相位型光栅进行了成像测量，通过计算出得出晶体的折射率变化，实现了对内部折射率变化的纯相位型物体的成像检测。对双波长实验光路进行了优化设计，利用改进后的共光路实验系统对在亚克力板基底上的微型刻划凹槽进行全息图记录，并重构成像出其表面结构。