五维荧光显微成像系统是一套基于皮秒高重复频率扫描相机的多光谱分辨荧光寿命显微成像系统。五维荧光显微图像包含有三维空间信息，一维荧光光谱信息，一维荧光寿命信息。本论文的工作就是实现五维荧光显微图像的获取以及后续处理。主要完成了以下几个方面的研究工作：1、介绍了CCD实时读出系统的软硬件构成，论述了CCD实时读出系统软件部分即图像数据采集模块的具体实现过程，编制了相应的采集程序，完成了整个CCD实时读出系统的构建，并使用此CCD实时读出系统读取高重复频率扫描相机输出图像，实现了图像数据的采集；2、论述了高重复频率扫描相机的扫速及非线性标定、荧光光谱标定和荧光点阵位置标定的原理及方法，确定了各自的标定算法，完成了相应程序的编制； 　　3、论述了图像重建的原理和方法。提出一种模板匹配的图像处理方法，解决了图像中信息提取点的定位这一关键问题。并用多点同时荧光光谱寿命模拟图像对重建算法进行了验证，实现了对模拟图进行特定波长、特定时刻荧光强度信息的提取，完成了二维空间特定波长、特定时刻荧光强度信息图的重建。 　　4、用CCD实时读出系统进行了各种实验数据的获取，包括五维荧光显微图像数据、标定高重复频率扫描相机以及荧光光谱和荧光点阵位置的图像数据。通过对这些图像数据的分析和处理，检验了所提出的各种算法以及编制的软件的合理性以及正确性，同时也完成了各种实际的标定工作以及初步的图像重建工作。