数字全息术能够同时记录物体的振幅信息和相位信息，可以单独恢复物体的振幅和相位信息，同传统光学全息相比可以进行数值记录和数值再现。数字全息显微术可以对细胞等微小物体的相位分布进行定量测量，在微小物体形貌测量等方面很有意义。论文研究了数字全息显微术用于细胞相位测量中，显微物镜引入的附加相位的补偿和细胞相位恢复的评价问题。数字全息显微术中引入显微物镜将微小物体成像于CCD面与参考光干涉，CCD在物体成像面记录下全息图。因为全息图为物体的像和参考光的干涉条纹，所以不需要计算菲涅尔衍射距离就可以恢复物体的相位信息。显微物镜的作用是将微小物体成像于CCD面，但是同时会引入附加相位（主要是二次曲面相位），只有去除附加相位的影响才能精确恢复物体的相位。　　 本文围绕如何去除显微物镜引入的附加相位对物体相位进行校正，恢复出多种生物细胞定量相位分布，从而重建细胞的形貌。论文研究了同轴相移数字全息显微术系统、相移数字全息图记录方法和相位恢复算法，研究了通过两步消除法和泽尼克多项式拟合法对显微物镜的附加相位进行补偿的方法。论文重点研究了泽尼克多项式拟合法恢复相位时的误差评估方法，分析了不同高度、不同面积物体相位的误差，总结了方法的适用条件。论文最后，介绍了施密特正交化方法的原理，从实验上重建了细胞相位。通过改进实验系统，即在物光路以空间光调制器作为相移器，同时在参考光路以PZT作为相移器，解决了施密特正交化法和四步相移法恢复细胞相位的位置对准问题，使得我们可以方便对比两种方法恢复的细胞相位。　　 论文的主要研究内容和创新点如下:　　 研究了泽尼克多项式拟合法恢复相位时的误差评估方法，分析了不同高度、不同面积物体相位的误差，总结了方法的适用条件。在实验研究中，对比了泽尼克方法和两部补偿方法恢复不同细胞的相位。研究了基于三步相移的施密特正交相位恢复算法在细胞测量中的应用问题。