血红细胞是血液中含量最高的血细胞,其出现的体积过大或者过小、形貌异化等特异性形态改变,是血液疾病、高血压和恶性肿瘤等多种疾病的症状之一。因此,通过对血红细胞,特别是微血管内的血红细胞进行形貌测量,可以为许多疾病的预防及诊断提供依据。如今对于微血管内的血红细胞测量多为透射电镜、血管造影等手段,这些方法需要借助荧光标记,从而对细胞造成不可逆的伤害。本文提出同步移相技术与透射式激光显微干涉技术相结合的相位测量方法,充分利用同步移相技术抗振性能好、实时性好的特性,发挥透射式干涉显微技术光路简单、像差小和空间分辨率高的优势,将该方法用于微血管内血红细胞的相位测量和形貌复原。本文设计了透射式同步移相显微干涉成像系统,该系统基于马赫曾德尔干涉结构,结合了显微成像技术和基于微偏振阵列的同步移相技术。利用琼斯矩阵理论分析了该系统进行相位测量的工作原理。基于对相位提取和相位解包算法的分类与比较,结合对血红细胞及微血管的相位特点的分析,提出了基于微血管相位相减的血红细胞相位提取算法。搭建了透射式同步移相显微干涉成像系统,制备了新西兰兔血红细胞涂片以及模拟微血管内血红细胞样品。通过实验测量,得到了直径8μm、高度2μm的血红细胞涂片以及内径100μm模拟微血管内血红细胞样品的形貌图。基于实验结果,验证了本系统具有测量微血管内血红细胞形貌的能力,证明了在生物医学领域的血红细胞形貌在体测量方面,该技术具有较强的应用前景和价值。