将压缩感知(CS)理论应用于荧光显微成像，设计搭建了一套新型的显微成像系统。使用液晶光阀实现待测图像到随机光斑的线性投影，以单点探测进行荧光信号采集，结合CS信号重构理论得到样品图像。采样数远低于Nyquist-Shannon定理要求的次数，成像过程无需扫描，系统结构简单。相对于传统的更换滤光片和光栅扫描成像的光谱成像模式，该系统仅需使用光谱仪采集信号、对光谱分波段计算即可得到荧光样品的多光谱图像。荧光显微成像过程中存在荧光衰减的影响，实验中对数据进行强度归一化预处理，结果表明该处理方法有效消除

在过去的20年, 激光扫描共聚焦显微镜一直是在细胞水平和亚细胞水平上观察生命活动的标准工具, 但是基于针孔的共聚焦显微镜的光学层切是以牺牲焦平面以外的被激发的荧光色团和较大的光毒性为代价的。作为一种新型的荧光显微镜, 光片荧光显微镜采用侧向照明的方式, 对样品直接进行面成像。相对于点扫描的成像方式, 光片显微镜成像速度远远高于激光扫描共聚焦显微镜, 使得研究一些高速的精细生命活动过程成为了可能。光片荧光显微镜的另外一个优点是只有光片处的样品才会被激发, 处于光片以外的样品则不会被激发, 因此光毒

随着科学的进步，生命科学的研究对象由单个器官向组织体、离体组织切片及发育过程中的活体胚胎转变。荧光特异性标记的出现，为追踪物质在单细胞、组织体、器官甚至整个胚胎内的转移过程提供了手段。为了实现整个追踪过程，需要对活体胚胎进行无损、非侵入式的亚细胞级别成像，这就对荧光显微技术提出了更高的要求。在传统荧光显微技术基础上发展了光片照明和超分辨荧光显微技术。前者通过选择平面照明方式，只激发探测物镜焦平面附近的样品，因其具有高穿透深度、低漂白和高成像速度而广泛应用于三维活体组织成像；后者利用特殊的光调控手