相位测量技术，以相位作为测量信息的载体，由于相位自身的周期变化性，只可以2为周期被记录，故两大主流的相位提取算法：Fourier变换法和相移法，只可得到包裹相位，相位展开是相位测量技术无法回避的问题。Itoh条件指出了相位展开误差的根源，实际相位图相邻相位点的差分无法保证在以内，为了减少不可靠相位的影响，路径跟踪算法通过枝切线或者质量图选择合适的展开路径，最小二乘法则直接求解目标函数，拟合得到展开相位图，两者的优势分别为：前者只对包裹相位图做2整数倍改变，不会扭曲原始相位数据，后者能够保证展开相位全局连续。但是对于高噪声的包裹相位图，路径跟踪法中的枝切线和质量图无法指导相位展开路径，展开相位图中会出现无法展开的区域，展开相位整体不连续，最小二乘法在拟合展开相位的过程中会扭曲压缩原始相位数据，无法保证相位的一致性。本文设计的高抗噪的相位展开算法结合了两者的优势：即在只对包裹相位图做2整数倍改变的约束条件下，保证展开相位全局连续。本文对相位场进行Markov随机场建模，建立一个包裹相位图的观测模型，在相位估计只做2整数倍改变和保证相位全局连续的约束下，推导出相位估计的能量函数，利用图切割优化技术最小化该能量函数。本文分析了新算法的抗噪性，发现新算法中势能函数越连续，抗噪性能就越好，但是处理时间会更长。在剪切相移散斑干涉系统中，为了确定被测轮胎面形变的应变场和离面位移，本文的处理流程是：利用新算法直接展开未经滤波的散斑包裹相位图，得到轮胎形变的应变场，均值滤波减少应变场的噪声，在滤波后的应变场中选取零值端后，从该零值端开始逐行累加得到轮胎面的离面位移。由于轮胎面形变的真实应变场和离面位移不可知，应该首先验证上述处理流程的合理性。本文数值模拟出散斑包裹相位图，然后按照该处理流程恢复出应变场和离面位移，与真实值对比后发现：该流程可准确得到应变场和离面位移。本文最后按照该流程处理实际测量中得到的包裹相位图，得到轮胎面形变的应变场和离面位移。