火灾烟颗粒作为最早期的火灾特征物之一,因此对于火灾烟颗粒的探测一直都是火灾探测的热门研究课题,目前对于火灾探测使用最广泛火灾探测器就是光电感烟式的火灾探测器。因干扰粒子(粉尘粒子)的影响使得火灾探测经常的出现误报的情况,给火灾探测带来很大难题,因此对于火灾烟颗粒探测区分干扰粒子成为精准火灾探测的关键因素。根据火灾探测的现状和实现早期火灾探测的需求,为了更加准确的探测火灾,本文提出一种新的方法对火灾烟颗粒进行探测,即把数字显微技术应用到火灾烟颗粒探测领域,具体研究如下:为了准确区分聚氨酯烟颗粒和干扰颗粒(粉尘),本文首先分析了离轴数字显微全息的基本理论,证实了数字显微全息技术用于火灾烟颗粒探测的可行性;然后根据马赫曾德干涉仪原理设计并搭建一套基于数字显微全息技术的火灾烟颗粒探测实验系统,该实验系统包括数字显微全息子系统、烟颗粒和干扰颗粒发生子系统以及全息图三维重构子系统。烟颗粒和干扰粒子发生子系统产生的颗粒物经过数字显微全息子系统成像得到颗粒物全息图,再通过全息图三维重构子系统对颗粒物全息图进行三维重构,得到烟颗粒和干扰颗粒的三维形貌图。在全息图三维重构子系统中,对比分析了菲涅尔变换法、卷积法和角谱法这三种全息重构算法的优缺点,并编写了MATLAB程序,通过仿真实验结果对比发现角谱重建算法在计算速度和重建的精确度方面比其它算法有优势,而且衍射距离不会对振幅有影响。为实现烟颗粒的三维重建,研究分析了相位解包裹算法并编写仿真程序对比分析得出最小二乘法相位解包裹算法可以有效的减少噪声、残差点等带来的相位误差影响。使用所搭建的基于数字显微全息技术的火灾烟颗粒探测实验系统进行了验证实验。对聚氨酯烟颗粒和粉尘进行了20组的重复试验,通过纵向和横向的实验数据对比分析得出聚氨酯烟颗粒的直径大小一般都是小于1μm的非球形物质,其干扰粒子粉尘粒子的直径大小是10μm左右的非球形物质。基于数字显微全息技术,通过对聚氨酯和粉尘颗粒直径大小的判断,可以有效排除粉尘颗粒对火灾探测的干扰,从而有效地降低火灾探测的误报率。