本实用新型公开了一种基于位相片阵列的非相干数字全息成像系统，属于非相干数字全息成像技术领域。它包括发出非相干光线的待测样品，还包括入射镜头、分束器、球面反射镜、位相片阵列、平面反射镜、面阵相机；所述待测样品、入射镜头、分束器、位相片阵列、平面反射镜沿第一轴线顺次排列；所述球面反射镜、分束器、面阵相机沿第二轴线顺次排列，第二轴线与第一轴线在分束器位置相交且垂直。通过分束器将入射光分成两束，分别进行球面位相分布调制和相移调制，最后合束进入面阵相机，形成全息干涉图样并被采集，对单次采集的图像数据进行直接采集，处理方法简单，成像速度快，可用于动态物体的全息成像。