数字全息是用CCD或CMOS等电荷耦合器件代替普通全息记录材料记录全息图,随后把记录到的全息图送入到计算机,用计算机模拟再现取代光学衍射来实现所记录物场的数字再现,实现了全息图记录、存储、处理和再现全过程的数字化,给全息技术的发展和应用增加了新的方法。由于其具有制作成本低,成像速度快,记录和再现灵活等特点,数字全息已被广泛应用于形貌测量、变形/振动测量、显微观测、粒子场测量、信息加密及数字水印等领域,随着CCD等电荷耦合器件性能的不断提高,数字全息将会呈现更大的发展空间。本文首先叙述了传统全息学和数字全息的相关理论,包括数字全息的记录与再现原理、数字全息记录与再现的条件及数字全息的三种再现方式。其次,利用传统高斯频域滤波法和数字图像相减法对记录的菲涅尔全息图进行处理,得到了滤除零级像的全息再现像。再者,利用小波的多分辨率特性,将小波变换应用于数字全息再现,分别通过小波变换法和小波系数变化法对全息图进行了处理,并引入图像分析学中的罗伯特梯度法对经过高斯滤波、小波变换法和小波系数变化法等三种消零级像方法得到的再现结果进行了初步的定量分析和比较,得到了小波系数变化法相对较优的结果。最后,采用数字全息干涉计量技术测量物体的微小转动角度。本文工作为进一步开展数字全息的应用研究提供了理论和技术基础。