数字全息术作为一种全息技术,在测量方面具有安全无损伤、非接触、高分辨率和快速成像等诸多优点。因而,已被广泛应用到物体的三维形貌测量领域中。数字全息术重建物体三维形貌的原理主要是通过光学干涉与衍射原理,以此来获取物体的振幅和相位信息,根据相位与物体表面高度间的关系来恢复物体的三维形貌。然而,提取出的物光波相位大都是包裹相位,为得到物体真实相位,需采用相位解包裹技术加以处理。在实际应用中,相位解包裹技术存在着一些不足,如计算复杂耗时；对激光散斑噪声、数字化噪声较敏感；尤其是当物体表面有间断或梯度变化较大时,相位展开无法顺利进行,会造成较大的测量误差。立体匹配是一种获得物体三维场景结构的技术。从不同视角摄取同一场景的对应视图,通过立体匹配算法得到视图间的视差,根据视差与深度间的几何关系获取三维场景。针对数字全息利用相位解包裹法恢复物体三维形貌时存在着不足之处,本文提出了利用立体匹配技术来实现数字全息再现像的三维形貌重构的方法。数字全息图记录着物体的三维信息,而全息图的不同区域可以再现出不同视角的像。将一幅数字全息图分成相等的两部分分别进行再现,得到的再现像等价于双目视觉中的“右视图”和“左视图”。利用立体匹配算法获取再现像视图间的视差,根据视差与深度间的几何关系获取物体的深度信息,重构出物体的三维形貌。我们通过模拟和实验,证实了将立体匹配技术与数字全息术相结合的方法来重建物体的三维形貌是可行的。本论文主要包括以下几部分内容：第一章首先对数字全息术进行了概述,介绍了数字全息三维形貌重构的研究现状,对数字全息的应用、目前正在研究的一些问题进行了分析和讨论。介绍了计算机立体视觉理论的三维面形测量技术。最后提出本论文的主要工作。第二章主要分析了数字全息术记录和再现过程的基本原理。着重讨论了数字全息再现的像点坐标与实际像点坐标间的关系、数字全息相位解包裹原理及其存在的问题。第三章主要介绍了基于立体匹配算法进行三维形貌重构的理论基础,发展现状和应用。详细分析了基于块匹配技术的区域匹配算法和基于均值漂移图像分割的匹配算法原理。第四章根据数字全息再现像三维重构原理的相关理论,首先讨论了数字全息图分区再现像之间的关系,对再现的视差像的视差和深度间的关系进行了分析。然后讨论了影响深度分辨率的因素,为立体匹配与数字全息相结合实现再现像三维重建提供了理论依据。最后利用立体匹配与数字全息相结合的方法分别对离散物体和连续物体的三维重建进行了计算机模拟和实验研究,取得了较理想的实验结果。表明本文提出的方法是可行有效的。第五章是总结和展望。总结了本文的研究工作,并指出了工作中的一些不足以及对研究工作的展望。