针对带倾斜相移误差的闭合干涉图，提出一种非迭代的高精度相位提取方法.该方法用傅里叶变换估计闭合条纹的相位,并用图像分割校正相位的符号，然后利用Zernike多项式拟合确定倾斜相移量，最后用最小二乘拟合得到高精度相位.数值模拟结果表明：该方法的相位提取误差随着干涉图中条纹根数的增多而减小；当干涉图中条纹根数为4.5时，倾斜相移的估计误差为0.37%.实验结果表明该方法的残余误差均方根值为0.121 7rad.该方法精度高，且无需迭代计算，可应用于相移干涉测量.

提出了一种基于时域傅里叶变换的广义相移相位恢复方法。该方法不需要对相移量进行特殊标定，就可从一系列相移量单调变化的干涉条纹图中快速地恢复出物体的相位。由于所提方法是运用傅里叶变换逐点从频域提取物体的相位，所以该方法不仅具有良好的抗干扰性能，而且对干涉图中的条纹数目没有要求，可以从条纹数少于1的相移干涉图中精确地恢复相位。数值模拟与实验结果均表明所提方法具有操作简单、方便、快速、精度高等优点。

分析了相移干涉测量过程中相移误差产生的原因, 研究了基于迭代最小二乘算法的相移误差修正法, 实现了任意两幅干涉图间相对移相量的计算和自适应校正。基于光、机、电、算四系统, 实现任意步长的3幅以上干涉图像的采集, 用迭代最小二乘法计算任意两幅干涉图间的相对移相量, 然后将其闭环反馈至硬件相移系统, 自动修正相移步长为给定量的特征相移值, 从而完成干涉仪相移误差的自修正。 构建了相移误差自校正系统, 通过实际干涉测量验证了算法的正确性和相移误差自修正系统的可行性。结果表明, 自适应修正后相移量相对误差<5％, 面形RMS测量重复性<λ/1 000, 实现了高精度、高效率的相移误差自适应修正。

传统Gabor同轴全息中的直透参考光波与衍射物光波空间重叠，因而无法实现相移干涉。针对这一问题，提出了一种在Gabor同轴全息中引入相移的数字全息方法。根据空间频谱域中不同频率分量空间分离的特点，通过在4f系统的频谱面上采用纯相位空间光调制器对空间频谱的零频分量（直透参考光波）单独进行相位调制实现相移干涉，然后利用相移干涉算法得到再现像。理论分析和实验结果表明，基于4f系统的Gabor同轴相移数字全息方法可以在保留Gabor同轴全息光路简单、受环境振动和空气扰动影响小、对光源相干性和记录器件空间分辨率要求较低等优点的基础上，消除直流项和共轭像的影响，提高了再现像质量。