动态相移干涉测量技术是一种通过快速采集一系列带有物体相位信息的干涉图，利用快速相位解调算法，实现物体动态三维形貌信息测量的技术。它具有全场，高精度，非接触，快速，无损伤，非干预等特点，在快速轮廓三维形貌测量，微滴蒸发，动态的表面张力检测，活细胞三维形貌检测等方面具有广阔的应用前景。　　在生命科学和生物医学研究中，对细胞在自然培养条件下进行三维可视化观测，期望获得细胞的结构形态、动态特性、生理学参数等信息，对于细胞生物学研究，医学诊断和药物设计等具有重要意义。本文利用建设好的双通道相移干涉测量方法首次实现了小鼠结肠癌细胞(CT-26)的细胞分裂过程以及细胞凋亡过程的动态三维形貌信息测量，并对细胞的表面积，体积以及表面积体积比等相关的细胞生理参数作了分析与讨论。除了对该动态相位测量系统进行阐述之外，还从相位恢复算法和光路结构两方面入手，对双通道相移干涉测量方法进行了优化。在算法方面，提出了改进型的施密特正交算法，通过不同的正交化方式，降低两步相移算法中存在的背景滤除不干净带来的误差。在光学结构上，在干涉测量系统的参考光路中引入了与测量光路中相同的物镜或者透镜，使两个通道的相机采集的是去系统附加二次相位的干涉图，即可减少使用原有测量系统测量过程中的系统附加二次相位的测量步骤。相比之前的测量系统，优化后的双通道相移干涉测量方法测量提高了算法的精度和简化系统的调整。利用优化后的测量系统检测了水滴蒸发过程中的三维形貌信息变化。　　本论文研究的主要内容:　　(1)首先介绍了动态相位测量技术的发展现状、活细胞干涉测量技术的发展现状，以及本文的研究意义和研究目的。　　(2)其次，介绍了双通道相移干涉测量方法的基本原理及其系统构成，其中包括光路结构与系统装置，采图程序的编写，测量方法等内容。　　(3)再次，介绍了活细胞动态干涉测量实验步骤并对采集到的干涉图像数据进行分析。该部分包括细胞培养简介，实验条件及过程介绍，数据处理及实验结果的分析与讨论。　　(4)最后，从优化正交化两步相位解调算法及引入去系统附加二次相位分布方法等方面来介绍了优化双通道相移干涉测量方法，并通过实验验证了测量系统的可行性及稳定性。　　本文的主要创新点如下:　　(1)利用双通道相移干涉测量方法首次实现了细胞分裂过程和细胞凋亡过程中的动态三维形貌信息测量，分析了对应过程中细胞的表面积、体积及表面积体积比等参数的变化。　　(2)通过不同的干涉图正交化方法，优化了施密特正交两步算法，可降低因去除干涉图背景所带来的误差，提高了双通道动态相位测量的精度。　　(3)通过在干涉光路中的参考光路中放置与测量光路中相同的物镜或者透镜来去除系统附加的二次相位，简化系统调整。