数字全息用CCD 等光电元件记录全息图并用计算机数值重建全息像,可以省去记录后的显影、定影等一系列的化学湿处理过程且可以直接得到全息像光波场的复振幅分布而不仅仅是强度分布,可以方便的进行各种测量。近年来,已经成为全息研究的一个热点。本论文的主要工作是在对数字全息的基本原理进行分析的基础上,对数字全息系统的一些基本问题及其三维轮廓生成的原理和方法进行理论研究和计算机模拟验证。主要内容包括:(1)概括介绍了数字全息的基本原理、不同的数值重建算法以及数字全息中消除零级光和共轭光的方法并进行了计算机模拟验证。(2).依据数字全息数值重建全息像的特点,对不同再现光对重建像光波场相位的影响进行了理论研究,推导了不同再现光重建时重建像光场分布的表达式,并进行了计算机模拟验证。(3).从信息处理的观点,对菲涅尔数字全息系统的信息容量、各种不同的记录装置实际能够记录的最大信息量以及系统信息量的匹配进行了理论分析,给出了各种不同的记录装置能够记录的最大信息量和实现信息量匹配的记录装置。(4).从线性系统的观点,理论推导了菲涅尔数字全息系统的脉冲响应,分析了数字全息像的横向分辨率。(5).同传统的光学全息轮廓生成相比较,依据数字全息的像光波场分布公式,对数字全息三维轮廓生成的原理进行了理论分析,推导了不同的数字全息轮廓生成方法的分辨率公式并进行了计算机模拟验证。