在光学成像系统的研制阶段和使用过程中都需要对其成像质量进行测评,掌握系统所处的状态,用于指导加工和调试。比较常用的像质检验技术有:星点检验、光学传递函数检验、波像差检测等等。本文在传统的星点检验理论基础上,引入位相复原技术实现定量的波像差检测。首先,基于信息光学基础理论采用傅立叶变换和迭代算法通过对光学成像系统星点图像(光强度点扩散函数PSF)的计算分析,实现出瞳面与像面光场位相的恢复,并采用二维路径积分法展开位相得到波面值,对波面作泽尼克多项式拟合得到泽尼克系数和赛德尔像差系数。其后,进行位相复原仿真实验。对只带有慧差及慧差、像散和离焦混合像差情况下星点图像的位相复原。另外,把复原算法软件与ZEMAX软件联合起来仿真,对光学系统失调后输出的星点图像进行位相复原。最后,对位相复原实验平台采集的镜头焦面星点图像进行位相复原,比较复原图像与实际图像的特征评价复原效果。利用离焦复原算法对离焦图像进行位相复原,把复原的结果与干涉测试结果相对比,验证位相复原算法的正确性。另外还将位相复原技术应用于小孔点衍射波面的检测。采用显微镜会聚针孔衍射波前得到衍射图像,通过位相复原算法恢复波前拟合出像差,并分析像差参数与小孔质量及照明光路状态之间的联系。