(5)  光学重现物光波波前。

计算全息术具有很大的灵活性，由于计算机技术的发展，使得人们可以对一些复杂的物体制作全息图。这样的全息图不需要实际物体的存在，只需要物光波的数学描述即可。基于这个优点，计算全息术成功地应用于空间滤波、像差校正版、以及信息加密等多领域[ ]。

数字全息术是Goodman于1967年提出的。数字全息技术是结合了数字处理技术和传统的光学全息技术的一种新技术。它用CCD或CMOS等数字化光电器件代替传统的感光板记录物体的干涉图，并将其存储到计算机；然后由计算机经过运算处理，最后实现物光波的重现并显示。数字全息技术使得全息图的记录、存储、处理、重现和显示等全部的过程实现了数字化；使传统的光学全息术和现代化数字处理技术相融合，把全息术带向了更加广阔的发展领域。论文网

三种不同的全息方法对比如下：

1.2  本文研究背景及意义

测量三维物体形貌是获取物体形态特征的一种重要方面。在军事、生活和科学研究中都有重要应用。例如在军事中被应用于目标识别；在医学上，可以应用于磁共振成像，其对映射人体内部结构有重要的作用；还有各种轮廓仪、干涉测量技术以及测量材料的机械性能（例如，应变或变形）的技术等；在科学研究中最重要的应用是对电子的全息摄影，利用透射型电子显微镜，通过对样品的电子波的相移（相对于真空）的测量，可以获知与电子相位直接相关的样品中的静电和静磁电势分布[ ]。

应用于测量三维物体表面形貌方法很多。而数字全息技术以其独特的优势，在测量三维物体形貌方面有广阔的应用前景。数字全息术是通过对参考光和物光的全息干涉图进行运算从而获取物体表面的全场信息，提取出干涉图的强度信息和相位信息；强度信息反映了物体表面的光吸收特征，相位信息则反映了物体表面的三维信息。从而实现了对三维物体表面的测量。这种方法具有高速度、操作简单、精度高、无接触无损伤、高分辨率等特点。

在利用数字全息术实现三维数字图像的再现时，如何获取三维图像的真实相位是数字全息技术中长期存在的一个问题。由于在恢复图像的相位时，使用了反正切函数，因此恢复相位被限制于区间(－π，π]，即反正切函数的定义域中。这样获得的相位被称为包裹相位，包裹相位通常是不连续的。而在实际情况中，真实相位的范围是可以大于2π的，并且相位的分布也是连续的。因此可以说包裹相位是对真实相位的不连续的运算造成的。而从包裹相位中解出真实相位的运算被称为解包裹相位算法，简称解包裹算法。相位解包裹是干涉图处理中反映物体三维形貌的关键运算，因此得到了广泛的研究。

1.3  数字全息术及其相关技术的研究现状 

1.3.1  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[ ]。

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。