一、引言

数字全息显微术（Digital Holographic Microscopy, DHM）是一种无需扫描即可获取样品三维信息的光学成像技术。近年来，该技术在流体力学、细胞生物学、微流控系统中被用于粒子三维轨迹追踪，具有非接触、全场测量、高速成像等特点。本文将介绍其基本原理与典型应用。

二、核心技术流程

全息图记录

利用CCD相机记录干涉图样，包含幅度与相位信息。

数值重构算法

应用角谱传播法或菲涅尔变换重建物体三维图像。

粒子识别与跟踪算法

使用连通域分割、卡尔曼滤波或深度学习模型追踪粒子运动轨迹。

三、典型应用场景

微流体通道内粒子输运研究

分析微粒在芯片内的流动行为与聚集特性。

生物细胞动态观测

跟踪活细胞在培养过程中的迁移与分裂。

气溶胶颗粒浓度与分布测量

在环境监测中评估空气颗粒物的时空演化。

四、未来发展方向

高帧率与大视场成像系统

支持快速粒子运动捕捉与大规模样本分析。

AI增强型图像处理模块

提升图像质量与自动识别效率，降低人工干预。