本發明公開了一種基于多面圖像信息的同軸相襯成像相位恢復方法及系統,該方法包括:采集物體N個成像面的物體圖像和背景圖像,N為大于等于3的自然數;根據物體N個成像面的物體圖像和背景圖像,將采集的物體N個成像面的物體圖像進行歸一化處理,選擇歸一化處理后的物體一個成像面的物體圖像為參照物體圖像,選擇歸一化處理后的物體其余N-1個成像面的物體圖像為對照物體圖像,將參照物體圖像與N-1幅對照物體圖像分別進行圖像精確配準,獲得配準后的N-1幅物體圖像;根據迭代算法、參照物體圖像和配準后的N-1幅物體圖像,計算參照物體圖像對應成像面的收斂相位分布。實施本發明實施例,可以增強相位恢復的穩定性、精確度和抗噪聲能力。