由于具有低光毒性、高速宽视场以及多通道三维超分辨成像能力,超分辨结构照明显微术(SR-SIM)特别适合用于活细胞中动态精细结构的实时检测研究。超分辨结构照明显微图像重建算法(SIM-RA)对SR-SIM的成像质量具有决定性影响。本文首先简要介绍了超分辨显微术的发展现状,阐述了研究SR-SIM图像重建算法的必要性;然后介绍了SR-SIM的成像原理,并重点介绍了SR-SIM图像重建算法,包括SR-SIM中频繁使用的去卷积重建算法、SR-SIM校准与重建过程中参数值获取的算法,以及目前发展的超分辨结构照明显微图像重建算法,并介绍了SR-SIM工具箱;最后总结了当前发展超分辨结构照明显微图像重建算法需解决的5个问题。

基于相位测量轮廓术和摄像机模型，提出一种结构照明三维成像系统的高精度计算机仿真算法。对于给定的物体三维模型，首先根据系统结构，采用z缓冲技术消除遮挡和阴影部分，得到与摄像机像素点对应的物体表面采样点三维坐标，再使用统一的数学模型和方法处理投影过程。根据摄像机及投影仪的内、外参数，最终得到了摄像机像素点、物体表面采样点和投影仪像素坐标三者之间的对应关系,从而实现了结构照明三维成像系统仿真。为实际系统的结构设计、调整和参数校正提供了参考。

提出了一个用于测量高速旋转物体三维面形的频闪结构光照明系统.系统自动跟踪检测旋转物体的转动信息,再用该信息同步控制光源发光和摄像系统工作,记录下旋转物体在闪光时刻的瞬间"静止"图像.使用该系统产生持续时间为424μs的同步频闪结构光,对转速为每分钟1080转的家用电风扇旋转叶片三维面形进行测量,证明该系统能够准确地获得旋转叶片的瞬间静止图像,便于重建旋转叶片每个瞬间时刻的三维面形.同时,该系统还具备人工设定光源发光频率的功能,可以拓宽应用到无重复特征信号的高速运动物体三维面形测量.