数字全息术的研究现状数字全息是上世纪60年代提出的，但其发展受到电子成像硬件设备的限制。上世纪80年代末，随着CCD或CMOS等数字化光电成像器件的分辨率和解析度的不断提高、计算机技术的飞速发展以及数字全息理论的不断完善，数字全息技术发展的瓶颈得到了基本解决。因此才得以真正起步和发展[ ]。68052

目前，对成像理论的研究、再现算法的探索及不断提高成像精度和分辨率等问题是学术界对数字全息的主要研究方向。而其中全息图的再现算法则是数字全息术的核心问题。下面我们对主要的数值再现方法：卷积再现算法、相位恢复算法、菲涅耳变换法、相移法和波长扫描数字干涉全息术等做简单的介绍。

(1)  卷积再现方法。其特点是物场的每一断层分布函数是全息图强度分布函数与传播函数的共轭的卷积。算法简单，但至少要进行三次傅里叶变换才能分层再现三维物场；

(2)  相位恢复算法。该算法是一种在强度数据约束条件下的迭代算法，它能够从全息图中提取出物场的相位信息，消除零级光和共轭像，因此再现像成像质量较高。但此算法只适用于平面物体，对三维立体物体难以实现重现；

(3)  菲涅耳变换法。菲涅耳变换法是Schnars和Juptner等人数值再现离轴全息图时提出的。此算法以菲涅耳衍射积分公式为基础，数值模拟了光学全息的再现过程。然后，根据内奎斯特采样定理对菲涅耳积分进行离散化，并作快速傅里叶变换获得再现物光波的复振幅函数。此算法需要对全息图进行数字相减或带通滤波等处理以消除零级光和共扼像；

(4)  相移法。相移法是Yamaguchi等人首先提出用以再现同轴全息图的。此算法需要分别记录参考光的相位为0、 、 和 时的四张全息图，以此提取出物光波的相位分布；

(5)  波长扫描数字干涉全息术。波长扫描数字干涉全息术是利用波长扫描原理，将由不同波长的照明光记录的数字全息图根据菲涅耳衍射原理分别进行数值再现。其中，再现照明光的波长与记录时的照明光波长一致，然后将再现图像组合在一起，于是就形成了物体的断层扫描图像。波长扫描数字干涉全息术计算的是三维傅里叶变换，变换空间包括空间的x、y轴和波长轴 [ ]。

需要注意的是，以上每一种再现方法都不是孤立的，而是要与其记录光路相对应。研究者们研究的主要方向就是研究相对应记录光路的效率最高的再现算法。论文网

近年来数字全息技术发展迅速，其理论基础日趋完善；并广泛应用于三维形貌测量、振动测量、全息显微术、材料泊松比的测量、三维目标识别等多种领域，备受人们关注。对数字全息术的研究，国外起步较早。这些研究主要集中在提高测量成像系统的分辨率、解包裹算法、图像的去噪、去畸变等方面。1992年，Haddad[ ]利用数字全息显微技术在波长为514.5nm相干照明光下获得了1.4um的分辨率。E. Cuche等[ , , ]人利用一张菲涅耳全息图，通过数值再现，提取到了相位信息和振幅信息，并获得了10nm的轴向分辨率和微米量级的横向分辨率。D. Dirksen等[ ]人利用无透镜傅里叶变换全息图，再现了类似心脏膜瓣的湿滑、不稳定的表面。M Kim等人利用波长扫描数字干涉全息术获得了生物组织的断层扫描图像[ , ]。

国内数字全息的研究起步较晚，主要致力于数字全息成像理论、提高数字图像分辨率、解包裹算法、去噪、去畸变的算法等研究。上海光机所徐至展等人对X射线全息图与电子波全息图进行数字全息再现[ - ]。西安光机所的陈国夫等人研究了飞秒数字全息术[ ]。