为了提高球面参考光预放大数字全息术相位重建的精度及重建速度，采用计算机模拟与实验验证相结合的方法，对基于同态信号处理的广义线性重建算法(GL-HSP)在球面参考光预放大数字全息显微系统中的应用进行了研究。通过利用快速傅里叶变换算法(CL-FT)及GL-HSP 两种算法对待测样品的强度及相位信息进行重建，并对所得结果进行对比分析，可以得出：GL-HSP 算法的整象限滤波操作不仅提高了数字全息术的重建速度，而且在优化的物参比条件下，该算法极大限度地保留了频谱的高频成分，具有更高的重建精度，更加适合于微物体的高精度重建。同时实验得到的相位图标准偏差结果定量地说明了GL-HSP 算法是一种优化的重建算法。

为了提高预放大数字全息显微系统的成像质量，采用理论分析与实验验证相结合的方法，分别对采用平面及球面参考光记录的预放大数字全息显微系统进行了研究和比较。结果表明：在通常的实验条件下，系统的横向分辨力主要取决于显微物镜的成像分辨力;记录距离较小时，两种系统的横向分辨力均随着记录距离的增大略有降低;但当记录距离较大时，球面参考光预放大数字全息系统的横向分辨力降低得更为明显，即平面参考光预放大数字全息显微系统较为优越;在记录距离为0的情况下，即像面数字全息成像情况下，两种系统的再现像均具有最高的分辨力，在利用普通工业用传感器条件下，横向分辨力远超过了2.19 μm，且像质较好。因此，尽可能减小全息图的记录距离，或者采用像面数字全息系统，可以有效提高数字全息系统的成像分辨力。