菲涅耳非相干数字全息是一种非扫描的三维成像技术。它采用空间非相干光照明物体，物体上任意两点发出的光在空间上不具备互相干性，但同一物点发出的光经过适当的分束后在特定的位置利用其自相干性进行干涉得到该物点的全息图，所有点源全息图的非相干叠加就构成了物体的全息图。全息图编码了每个物点的三维空间位置信息，所以可以通过适当算法实现原始物体的三维重建。非相干数字全息术作为一种新颖的非扫描三维显微成像技术得到了广泛的关注和研究，其中提高其成像的速度、分辨率和成像质量等性能是研究的焦点所在。本论文着重研究非相干数字全息术成像质量的提高，结合自适应光学技术实现非相干数字全息成像系统中波前像差探测和校正，以期提高全息图重建像的质量和成像分辨率。　　论文阐明了非相干数字全息成像的基本原理和非相干数字全息记录过程作为波前传感的理论模型。结合非相干数字全息成像特点，引入位相变更算法，进行自适应波前探测和校正，对位相变更算法在非相干数字全息中的应用特性进行了研究，主要包括位相差实现模式和评价函数的选取对波前像差估计和重建像质量的影响、评价函数的噪声适应性以及维纳滤波系数对物信息重建的影响。　　搭建非相干全息实验系统，发展了两种基于位相变更的非相干数字全息自适应成像方法:1）基于位相变更实现波前探测和像差估计，利用空间光调制器加载位相掩模实现像差校正;2）基于两幅相移全息图结合位相变更算法，同时实现系统的像差估计和物信息自适应重建。对两种自适应成像的方案分别进行了实验研究，阐明了各方案的成像特点。研究结果表明，基于位相变更的非相干数字全息，可以利用较少的记录数据量有效地实现系统波前像差的探测和校正，提高系统重建像质量和成像分辨率。