光学显微成像技术不断发展，其成像分辨率已经突破了衍射极限，可以实现超分辨率显微成像，被普遍应用于生物学、医学等领域。但是在面向生物样品的显微成像领域，样品自身和系统引入的像差使得显微成像系统的分辨率无法达到理论预期值。自适应光学技术的基本思想是通过某种方法对波前像差进行探测并校正。自适应光学技术已经被应用于不同类型的显微镜系统中，以进行波前探测和像差校正，从而可以提高显微成像系统的成像质量，使其分辨率接近理论预期值。　　成像系统中实现自适应的波前探测和校正有多种方法。非相干数字全息自适应光学技术是近年新发展的一种无波前传感器的自适应光学技术，其基于非相干数字全息图的记录对波前进行探测，通过适当的算法对全息图进行数值再现实现波前像差的校正。相比于基于图像分析的无波前传感器的自适应光学技术，无需波前校正过程中的图像质量参数优化过程及校正过程中的多次迭代，可以有效地提高波前探测和校正速度。非相干数字全息自适应光学技术可以实现在空间非相干光源照明条件下的波前探测，可用于荧光显微成像系统中。　　本论文阐述了非相干数字全息自适应光学技术的波前探测和波前校正原理，以及光学成像系统中常见像差的Zernike多项式表征。针对显微成像系统中待测样品自身折射率不均匀所引入的像差对非相干数字全息自适应光学成像系统性能的影响进行了研究。为了有效评价非相干数字全息自适应光学成像系统的性能，引入图像锐度函数和图像灰度方差函数作为图像质量评价参数，对校正前和校正后的图像进行评价，结合图像质量评价参数随Zernike系数的变化曲线，选取出图像锐度函数作为图像质量评价参数。　　搭建了自适应非相干数字全息光学成像实验系统，分别记录带有像差的引导星的全息图与物体的全息图，利用引导星对像差进行探测，将物体的全息图与引导星全息图的复共轭进行卷积，即可得到校正后的物体的再现像。实验研究了不同像差模式下系统的成像情况。并进一步搭建自适应荧光数字全息显微成像系统，在系统中引入Zernike多项式的第18～22项混合像差，分别使用直径为10μm的荧光微球和直径为100nm的量子点作为引导星，对系统的成像性能进行了研究。