本文对表面微观形貌相移干涉测量技术开展了全面、系统的理论与实验研究工作。重点对相移干涉术算法，即相位提取算法和相位去包裹算法的理论进行了深入研究，在此基础上，提出和发展了6种相位提取算法和5种相位去包裹算法。在普通干涉显微镜的基础上，应用新提出和发展的算法编制的软件，进行了被测物体的相位计算以及截断位相的整体恢复，进一步提高了微观表面形貌的测量精度和测量可靠性、提高了测量系统的整体性能指标。 在相位提取算法方面，本文提出和改进了以下六个对扰动和误差不敏感的相位提取算法，并给出了这些算法的理论推导和分析过程： （1）线性相移随机误差免疫四帧算法； （2）线性相移随机误差及光强信号二次谐波不敏感六帧算法； （3）对光强信号二次、三次、四次谐波不敏感算式； （4）对背景调制不敏感算法； （5）存在线性相移差时高次谐波不敏感算法； （6）基于Lissajous图的最小二乘拟合算法。 经过实验验证，上述算法具有对误差源不敏感的特性，其中算法（3）对Ra的重复测量精度小于0.3nm。与传统相位提取算法相比，新算法将重复测量精度提高了5倍以上。 针对实际干涉图中噪声点、低调制度点、误差点所引起的相位去包裹的结果错误，本文发展了五个相位去包裹算法，来尽可能减少和避免这些情况的发生。文中对这些算法进行了详细的理论推导和分析： （1）基于参考位相阈值的相位去包裹算法； （2）基于一维离散余弦变换的相位去包裹算法； （3）基于相位跳变线估测的相位去包裹算法； （4）运用Zernike多项式的相位去包裹算法； （5）基于理想平面拟合的相位去包裹算法； 在论文的实验工作中，对测量过程中出现的相位截断现象，应用算法（2）和算法（3）解决了噪声包裹导致的相位突跳，恢复了物体表面形貌的连续性和真实性，并对算法（1）、算法算法（4）和算法（5）进行了计算机模拟验证，证明了它们对现实物体图象所存在噪声的处理是十分有效的。 在论文的实验研究工作中，建立了微分相衬干涉显微测量系统；编写了一套测试软件、多个算法软件及多组数据处理软件；分析并解决了微观表面形貌测量中存在的一些技术难题；对测量系统进行了详细的误差和精度分析。 测量结果表明，粗糙度测量精度为0．3nm；形貌高度测量精度为3．3lun；垂直分辨率为4．6nm；系统稳定性为3．Slun。关键词：相移干涉术,相位提取算法,相位去包裹算法,微分相衬干涉