全息术的发展主要经历了三大阶段。第一阶段是草创期，时间在 20 世纪 50 年代 左右。这一阶段进行的主要是大量理论研究，实验并不多，标志性成果主要为全息术 基本理论和同轴全息图[2]。第二阶段是发展期，时间从 20 世纪 60 年代开始持续的 10 年左右。在这一时期激光光源出现了，因此全息术得到了迅速发展。这一时期缺了许 多成果，主要有：（1）在 1962 年，利斯和帕尼克斯发明了离轴全息图，解决了孪生 图像的问题；（2）1962 年丹尼苏克（Denisyuk）范明了反射式体积全息图；（3）1963 年卢格特（A。 V。 Lugt）发明了全息空间滤波器；（4）1969 年本顿（S。 A。 Benton）发 明了彩虹全息图[11]。在这一阶段，全息术应用到了其它各个科学技术领域，比如全息 显示、全息干涉测量、全息光学元件等。第三阶段是创新期，时间在 20 世纪末到 21 世纪初[3]。在这一阶段，原有的全息术理论与新兴发展的计算机技术、光电子技术、 非线性光学技术等紧密结合，发展创新了一系列新型全息术。在与当代前沿科学研究 的结合中，全息术取得了突破性的进展[3]。

1。1。2  数字全息术的概念介绍

最近几年，计算机技术以及其他相关设备发展非常迅速，因而全息术也逐渐向数 字化转变。数字化全息是信息技术与传统光学相结的产物。早在 1967 年，劳伦斯（R。W。 Lawrence）和古德曼（J。 W。 Goodman）就提出了用计算机进行重建全息图的构想 [4]。但是由于计算机处理速度等条件限制，直到 20 世纪 90 年代，数字全息才得到了 飞速的发展。数字全息的记录与传统光学全息在本质上基本是相同的，传统光学全息 记录采用模拟全息干板来记录，而数字全息采用 CCD（Charge Coupled Device）或 CMOS 等数字化成像器件记录[5]。由于 CCD 或 CMOS 在记录平面内以像素大小对全 息图进行抽样，同时对全息图透过率函数以灰度形式进行了数字化，最后以图像形式 在计算机中保存，因而顾名思义，称之为数字全息图。数字全息图的再现过程与光学 全息再现过程有很大的不同，数字全息的再现是用计算机来实现三维重构，也就是说， 使用计算机对记录的数字全息图进行高速运算[5]。

与传统的光学全息技术相比，数字全息技术有诸多优势：（1）数字全息采用光敏 电子器件作为记录介质，特点是感光灵敏度高、曝光时间短，并且能够精确地自动控 制，很大程度上降低了对系统稳定性的要求同时，还可以记录运动物体的瞬时状态；

（2）通过计算机技术、数字图像处理等现代新兴技术辅助，数字全息可以便捷地对 全息图进行图像处理，如减小噪声、消除相差等，从而有效提高重现图像的质量；（3） 通过数字重现技术，不仅可以获得物体的强度分布，还可以得到相位信息，从而可以 进行三维重构或测量等，这在传统的光学全息中很难做到[3]。

1。2  数字全息技术的现状与问题

1。2。1  数字全息技术的研究与应用

1。2。2  数字全息技术的问题与瓶颈

1。3  相位解包裹算法的研究现状与存在的问题

1。3。1  相位解包裹算法研究现状

1。3。2  相位解包裹算法存在的问题

1。4  本文的主要内容

本文的研究目的是分析数字全息技术及数字全息中的相位解包裹技术，并进行实 验验证，对结果分析并改进。本文围绕相位解包裹算法的主要做了如下工作：

第一章：全面系统地介绍了全息技术、数字全息技术的基本概念及发展状况； 描述了相位解包裹技术的研究背景和国内外研究现状，并且分析了数字全息技术和相 位解包裹算法所面临的主要困难。