与传统的光学显微成像技术相比,荧光显微成像技术的信噪比更高,且具有较强的特异性,因此得到了更为广泛的应用。但是荧光显微成像技术和传统的光学显微成像技术一样,存在着分辨率衍射受限的问题。为了解决这一问题,一系列基于不同原理的超分辨荧光显微成像技术被提出。其中结构光照明超分辨荧光显微成像技术(SIM)具有快速成像和低光毒性等优点,在细胞生物学研究领域得到了特别的关注。SIM技术使用余弦形式的结构光照明,利用余弦照明条纹的移频作用实现成像分辨率的提高。数字微镜器件(DMD)已经被应用在SIM超分辨显微成像中,然而在使用激光光源时基于DMD的SIM成像系统中存在着激光散斑问题,影响成像效果。因此基于DMD的SIM成像系统一般使用非相干光源。本文提出一种基于MEMS微镜扫描的消散斑方法,解决了 DMD照明调制中的激光散斑问题,搭建了 DMD照明调制的荧光显微成像系统。在此基础上,实现了余弦结构光SIM超分辨显微成像。利用DMD的数字可编程特性,对盲SIM显微成像技术进行了改进,将所需实验图像的数量从几百到上千减少至几十,极大地提高了盲SIM的成像效率。对超分辨光学涨落显微成像(SOFI)技术进行了改进,利用DMD引入时序性荧光波动,使SOFI超分辨重构所需实验图像的数量减小了 一个数量级,同时降低了 SOFI成像对特殊荧光染料的依赖性。此外,提出了一种基于最小二乘拟合的SIM超分辨重构算法。该算法可处理余弦和非余弦结构光照明下的SIM实验图像,无需迭代,且主要在空间域进行,有效地提高了 SIM超分辨重构的效率。