光场显微镜(LFM)可以通过单次采集光场图像及后续图像处理算法来获得被测微观结构的三维形貌信息,因而具有测量速度快、对被测样品无损伤等优点。但基于微透镜阵列的光场采集方式是以牺牲空间分辨率为代价的。为了提高光场显微镜的成像分辨率并且能够获得大视场的成像图像,本文提出将光场显微镜和傅里叶叠层(FP)算法结合在一起的硬件系统研究,主要完成的工作包括以下四方面。1、对LFM结合FP算法的硬件系统进行总体设计和模块划分。根据LFM和FP的功能要求,硬件系统采取基于笼式结构的显微成像系统,主要包括成像光路模块、照明及控制模块和图像采集模块。2、根据LFM和FP成像原理,结合微观结构检测需求,设计了系统各个模块的核心参数。在此基础上提出以4 f系统为主的成像光路模块具体方案,透射和反射照明相结合的照明方案,并根据系统参数需求完成了包括微透镜阵列在内的元器件选型。3、搭建了LFM结合FP方法的光场显微镜硬件系统,完成了系统的装调与标定,开发了透射照明图像采集软件平台。利用成像特性及几何光学基本原理完成了光场显微镜光路的装调,并测试了其分辨率和景深。基于Qt框架结构开发了Windows和Linux跨平台图像采集控制软件,提高图像采集效率。4、进行了微纳阵列光场图像采集实验,对实验数据进行了处理和分析,实现了基于FP方法的光场图像采集和处理,并对实验中存在的误差来源进讨论并提出了改进方法。本文主要研究工作是设计和搭建分辨率增强的光场显微镜系统,其优点是可以对透明和非透明物体进行成像;并设计了程序控制采集图像方法,可以通过程序控制完成反射照明中对图像的自动采集,提高图像采集效率。在对采集到的图像进行FP算法后可以同时获得高分辨率大视场的图像,在微观成像领域将有广阔的研究前景。