下面是解决方案：

<?php
$arr =  array('php__01.png','php__02.png','php__03.png','php_2_01.png','php_2_02.png','php_10_01.png','php_10_02.png','php_9_02.png','php_9_01.png','php_9_03.png');
function reduce($a) {
    $a = str_replace('_', '-', $a);
    $a = preg_replace('#([0-9]+)#e', 'sprintf("%02d", "\\1")', $a);

    return $a;
}
function cmp($a, $b) {
    $a_temp = reduce($a);
    $b_temp = reduce($b);

    return strcmp($a_temp,$b_temp);
}
usort($arr, "cmp");
print_r($arr);
?>

http://ideone.com/Yt6jpQ
您需要用“-”替换“_”，因为在排序数字时，“-”字符排在第一位。
你还需要用前导零填充数字，这就是preg_match和sprintf的原因。
输出：

Array
(
    [0] => php__01.png
    [1] => php__02.png
    [2] => php__03.png
    [3] => php_2_01.png
    [4] => php_2_02.png
    [5] => php_9_01.png
    [6] => php_9_02.png
    [7] => php_9_03.png
    [8] => php_10_01.png
    [9] => php_10_02.png
)

您可以使用usort创建自定义排序函数;在本例中，按文件名的每个元素依次排序

$cb = function($valueA, $valueB) {
    $vA = explode('_', $valueA);
    $vB = explode('_', $valueB);
    $element = 0;
    do {
        $x = (int) $vA[$element] - (int) $vB[$element++];
    } while ($x == 0);
    return $x;
};

usort($arr, $cb);

下面是一种更通用的方法，它不会在"_"处拆分。

$arr =  array('php__01.png','php__02.png','php__03.png','php_2_01.png','php_2_02.png','php_10_01.png','php_10_02.png','php_9_02.png','php_9_01.png','php_9_03.png');

$wincmp = function ($a, $b) {
    $a = str_replace('_', '', $a);
    $b = str_replace('_', '', $b);
    $a_arr = preg_split("#([0-9]+)#", $a, -1, PREG_SPLIT_NO_EMPTY | PREG_SPLIT_DELIM_CAPTURE);
    $b_arr = preg_split("#([0-9]+)#", $b, -1, PREG_SPLIT_NO_EMPTY | PREG_SPLIT_DELIM_CAPTURE);
    
    $a_arr_len = count($a_arr);
    $b_arr_len = count($b_arr);
    
    $min_len = min($a_arr_len, $b_arr_len);
    
    for($i=0; $i<$min_len; $i++)
    {
        if (is_numeric($a_arr[$i]) && is_numeric($b_arr[$i]))
            $cmp = gmp_sign((int) $a_arr[$i] - (int) $b_arr[$i]);
        else
            $cmp = strcmp($a_arr[$i],$b_arr[$i]);
        if($cmp != 0)
            return $cmp;
    }
    
    if($a_arr_len < $b_arr_len)
        return -1;
    elseif($a_arr_len > $b_arr_len)
        return 1;
    
    return 0;
};

usort($arr, $wincmp);
print_r($arr);