光片显微成像技术是近几年来研究的比较多的一种成像技术。与现在实验研究中常用的光学成像手段相比,光片显微成像技术的优点比较明显:高对比度、快速成像、低光漂白和光毒性、高时空分辨率等。这些在生命科学研究中,都是必不可少的。与传统的显微镜不同的地方是光片显微镜的照明方向和成像方向是分开且相互垂直,这就导致光片系统需要两个光路:照明光路和探测光路,照明方向上核心器件是振镜或者柱面镜,目的是形成光片来对样品的一个面进行激发从而产生荧光;探测方向上利用变焦透镜或者压电平移台来进行三维成像。光片显微镜是激光扫描显微系统,所以控制系统是整个系统中的关键部分。其定位精度和响应速度等指标对光片系统的测量精度和速度具有重大影响。高斯光由于其光束的特性,在光片成像时会造成成像视场不均匀,所以需要通过无衍射光的照明扩展视场的均匀性。本文从硬件同步控制和软件界面两个方面论述了光片显微成像系统;然后通过生物实验结果来展示工作的进展,最后在拓展视场方面进行了初探。主要的工作包括以下的内容:首先,介绍了实验室中光片显微成像系统的整个组成以及控制系统的整体设计。本文主要是通过x振镜扫描形成光片,然后利用z振镜与变焦透镜的配合来进行三维成像,最后利用sCMOS相机采集信号。振镜以及ETL的控制均由PCI-6713控制卡实现,sCMOS相机信号的采集由Firebird采集卡实现。SLM则直接由HDMI线控制,生成相位图以产生贝塞尔光。其次,从三个部分来介绍控制系统,第一部分是z振镜与变焦透镜的同步控制,保证得到准确的三维图像;第二部分是z振镜与相机外部触发信号的同步控制,保证保存的是正好一个周期的三维图像;第三部分是对空间光调制器的控制,形成稳定的贝塞尔光,从而使成像视场均匀。接着,根据光片系统的成像控制系统设计了控制软件编程,语言选择C++,使用VS2013进行开发,利用Qt作为框架,设计了人机交互界面。整合了图像显示界面和控制模块,并对界面进行了一定的美化。并且,利用搭建好的光片显微成像系统对荧光微球的成像实验验证了系统的分辨率,同时验证了控制系统中z振镜与变焦透镜的同步扫描控制的可行性,实际测得的分辨率与理论分辨率相差不多;对斑马鱼的成像实验验证了系统的成像速度,变焦透镜能提升系统的成像速度;在介绍完控制系统以及验证其效果之后,还利用空间光调制器生成贝塞尔光束来在拓展视场方面进行了初步尝试。在文章的最后,对本文中所做的工作内容进行了总结,提出相应的缺点与不足,并对光片显微成像系统进行了展望。