随着航天、国防、医学等领域的发展以及纳米技术的不断提高,零件的尺寸越来越小,微纳物体的表面参数分析已成为精密测量领域不可或缺的研究方向。2011年科技部启动了国家重大科学仪器设备开发专项——“激光差动共焦成像与检测仪器研发及其应用研究”项目。北京理工大学光电学院光学测量实验室承担此项目并研制了新型的超分辨差动共焦显微镜,以解决球面元件曲率半径、镜组间隔、透镜厚度和透镜折射率的非接触高精度测量难题,应用于微纳物体的测量领域。基于此背景,本文主要介绍了为超分辨差动共焦显微镜配套开发的图像处理与测量软件的设计与开发过程,完成对显微镜拍图文件的读取、显示、测量以及报表导出工作,解决了微纳物体的表面积体积计算问题,提高了计算结果的精度,并针对不同类型的图像存储文件进行解析和存储,以二维和三维显示的方式显示样品结构。最后将计算结果与测量图像导出生成用户报告,对测量过程和结果进行记录。本文着重介绍了系统层析显示模块、表面体体积模块以及报表导出模块的需求、设计与开发,从系统的整体三层架构着手,由下自上的说明了数据结构层、算法层以及显示层的设计与实现。在面体积模块中提出了以位运算为基础的测量区域内数据点提取算法和基于微积分思想的面体积参数的计算方法,并根据图像放大的思想提出了以双线性插值法为基础对图像的高度数据进行密集化处理操作的方法。最后将本系统的计算结果与其他软件计算结果和模拟数据计算结果分别进行比较验证了面体积计算参数结果的准确性和密集化处理的有效性。