傅里叶叠层显微成像作为一种新型超分辨显微成像技术,巧妙的结合了计算光学和传统光学的特点,在仅改变光源结构的条件下,显著提升了传统显微系统的成像分辨能力,为实验研究以及临床医学提供了一种新的成像手段。由于现有成像系统均受限于其光学系统数值孔径,所以很难做到大视场与高分辨率兼备的成像。而傅里叶叠层显微成像技术很好的解决了这个问题,其通过不同角度的平面波光源照射,利用傅里叶变换平移定理,将观测样本的高频信息移入显微物镜孔径中,从而获取了一组包含更多样本频率信息的低分辨率图像。最后利用相位恢复中常用的最优化迭代算法,在频域空间对高分辨率复振幅分布进行迭代重构,将包含更多频率信息的大视场高分辨率光强信息和相位信息重构出来。在实际应用过程中,图像的重构质量往往受限于光学系统的像差及其他系统误差,例如光源位置误差、离焦误差等。本文采用了一系列误差校正算法提升重构质量:(1)利用模拟退火搜索法以正确的约束搜索光源的位置误差,并在重构算法中进行校正。(2)利用离焦光瞳函数对离焦误差进行校正,并结合黄金分割搜索和恰当的聚焦评价函数实现自动聚焦。(3)利用信息复用理论,通过额外获取三幅样本的明场图像来校正波长复用成像方法中各波长重构图像的均值误差。本文对提出的方法分别进行了数值计算验证及实验验证。本文在理论分析基础上,结合系统设计和实验,分析了傅里叶叠层显微成像系统中影响成像质量的原因,并通过在算法上进行改进,有效地改善了系统成像质量,提升了系统在实际成像过程中的稳定性、精确性。本文的研究内容对该技术的实用化、产业化具有一定的探索和带动作用。