理论及实验分析了三次相位板的偏心对波前编码成像的影响。理论分析得到相位板倾斜和偏心后的波前编码系统的光瞳函数相位项的表达式。分析表明，当仅有偏心时，相位板位置变化会产生相位因子的变化效应和离焦量的改变，它们均与相位板的偏移量相关。同时仿真结果表明，偏心会改变点扩散函数(PSF)的能量分布及PSF包络的两条直角边长度，降低系统的调制传递函数(MTF)值；z 向偏心对PSF 的影响小于x 向或y 向的偏心对PSF 的影响。实验结果表明，偏心在一定的范围内对PSF 的影响较小，复原图像在焦深范围内的清晰度一致性较好；但是偏心会降低焦深延拓率。实验结果与理论分析结果具有良好的一致性。研究结果对基于相位掩模板的波前编码系统在空间光学系统、显微系统、红外成像等领域的应用具有较高的参考价值。

为了进行3维物体全息图的快速运算, 在迭代傅里叶变换算法基础上, 通过分析透镜的傅里叶变换性质, 采用编码球面相位因子的方法, 将全息图平行光再现等效为点光源再现。将球面相位因子加入到迭代运算中, 获得了具有深度特征的3维物体全息图; 同时利用球面相位因子查表运算法简化了相位因子的计算, 提高了算法的迭代速度,并基于空间光调制器进行了3维物体的再现实验。结果表明, 该算法具有良好的收敛特性, 计算的全息图能够在不同距离的像面实现对应层面的物场再现, 具有3维的视觉效果。

为了实现光相关匹配滤波系统的小型化、集成化，采用纯计算全息技术，构建了一个光学相关识别系统。理论分析和实验验证表明，用计算全息透镜代替傅里叶透镜制得的复数滤波器，集成了4f系统中第2个傅里叶变换透镜的作用，滤波器后面不再用傅里叶透镜。这样减少了光学元件，同时缩短了光路。结果表明，该系统和4f光学相关识别系统一样，能够进行相关识别且具有平移不变性。

介绍了一种双通道自聚焦的匹配滤波器。它是在计算全息的基础上,通过对两个物的傅里叶谱或共轭谱分别加正的或负的二次相位因子,求和后进行编码、制图、缩微而得,该滤波器可以分别对两个物实现匹配。文中还给出了与理论相符的实验结果。