数字全息术是一种可用于三维微结构非接触、准实时、高灵敏、高精度、高分辨且全场可视化测量与表征的新型全息方法。位相解包裹是实现数字全息三维重构中的一个重要环节,它的准确性直接影响到数字全息测量的精确性。然而,在实际应用中,由于噪声、阴影及欠采样等因素的影响,高精度位相解包裹成为一个非常困难的问题。30多年来,虽然国内外学者提出了很多算法,但还没有一种算法能够完全解决位相解包裹中的所有问题,因此有必要对位相解包裹算法进行深入的研究,找到适合于数字全息显微术中不同情况下的最优位相解包裹算法。本论文通过理论分析、计算机模拟和实验验证,对位相解包裹算法在数字全息显微术中的应用进行了系统的研究,取得了一些有意义的结果,主要内容如下：1.通过对目前主流的位相解包裹算法进行归纳,按照比较科学的、实用的方法将位相解包裹算法进行详细的划分,将其分为五类,并且详细地阐述了各类算法的基本思想、优缺点及适用范围；对于各类中的经典算法的基本原理及优缺点也进行了比较详细的分析和比较。2.主要阐述了最小范数法和基于傅里叶变换的位相解包裹算法的基本原理和步骤,比较了这两类算法中有代表性的几种算法的优缺点,并用计算机模拟和实验进行了验证。3.对综合性的算法进行了比较深入的研究,阐述了综合性算法的主要分类以及各自的优缺点；针对干涉特征不同的干涉图像的位相解包裹问题,提出了一种改进的基于图像分割与合并的位相解包裹算法,计算机模拟和实验验证了改进算法的有效性。4.通过软件Matlab7.0编程实现了十二种比较经典的位相解包裹算法,并且将其应用于洋葱和中药饮片海金沙细胞的数字全息位相重建中。通过比较这十二种位相解包裹算法的性能,找到了适合于数字全息显微术中不同情况下的最优位相解包裹算法。5.将数字全息显微术用于中药饮片细胞形貌表征中,获得了细胞大小及其形态特征,为中药饮片显微鉴别提供了新途径。