Исследована процедура декорреляции спекл-интерференционных образов, сформированных когерентным излучением, рассеянным на статистически неровной поверхности, позволяющая повысить точность оценок ее параметров. Впервые предложена схема устройства оптического декоррелятора. Разработан оптический когерентный декоррелятор и проведены его экспериментальные исследования. Разработан цифровой алгоритм декорреляции спекл-интерференционных изображений в ЭВМ и проведено компьютерное моделирование предложенного алгоритма. Проведен сравнительный анализ величины декорреляции по корреляционным функциям: исходного спекл-изображения, декоррелированного в оптическом декорреляторе и цифровыми методами. Ключевые слова: лазерное излучение, шероховатая поверхность, спекл-изображение, оптическая обработка сигналов, декорреляция