数字全息显微测量技术是检测显微样本微观结构的重要手段,具有系统简单、非入侵、动态性好等特点,是一种具有很好应用前景的技术。结合了光学全息术、计算机技术、以及光电成像技术逐渐发展成熟的一种新型成像技术,在数字全息术中,我们利用电荷耦合器件CCD代替了传统的全息干板来记录全息图,物光波前的再现过程是用计算机模拟完成的,实现了全息图的记录、存储和再现过程的数字化。本文对数字全息显微测量技术及其应用进行了研究,采用理论分析,实验研究和仿真模拟相结合的方法对微小物体进行了三维轮廓测量。主要工作如下：首先阐述了数字全息显微术的基本原理,从光波的标量衍射理论出发,介绍了数字全息的记录和再现过程,接着对数字全息中的两种重建算法：菲涅耳近似算法和角谱重建算法进行了讨论和比较,得出角谱算法更适用于本课题的研究。实验过程中,对影响全息图质量的记录距离以及物光波与参考光波的夹角进行了讨论,求解出最佳变化范围。在理论研究的基础上,建立了无预放大数字全息显微测量系统,然后对MEMS微器件进行了测量,获得了其再现三维轮廓。在仿真部分借助于MATLAB软件,基于角谱的再现算法,编写了数字全息再现的程序,并用滤波的方法对全息图中对图像质量有严重影响的零级项,孪生像进行了有效的抑制,从而使成像质量得到提高。最后从离焦再现重建像的角度作了进一步的分析,得到数字全息成像系统的焦深。