远场光学显微镜可以实现对活体生物组织和细胞的远场、无损伤、非侵入及实时的探测和成像,对生命科学发展起着重要的作用。激光扫描共聚焦显微镜是目前研究和应用最广泛的设备之一,同时也是进一步研究受激发射损耗显微镜(stimulated emission of depletion,STED)等超分辨成像技术的基础平台。软件控制系统是共聚焦显微镜正常工作的核心部件,本论文主要对激光扫描共聚焦显微镜的控制系统进行研制,同时考虑构建STED受激发射损耗显微镜的发展需求,对软件控制系统进行了设计和编写。本论文研制的成像软件系统采用模块化系统设计与研制思路,分别实现了扫描控制模块、数据采集模块、系统操作模块、数据处理模块。扫描控制模块采用三维纳米平移台实现对样品的移动,纳米平移台的控制通过调用API接口函数实现纳米级别的精准移动。在实验过程中可采用S型扫描方式和Z型扫描方式对样品进行采样。数据采集模块采用雪崩光电二极管(avalanche photodiode,APD)作为微弱荧光信号的探测器,时间相关单光子计数采集卡(Time-corrected single photon counting,TCSPC)对光子进行计数,采用一种基于时间相关单光子计数采集卡的原理实现可控积分时间的光子采集方法,对APD输出的信号进行像素时间积分。在系统操作模块中,主要研究内容为协调时间相关单光子计数采集卡(TCSPC)和三维纳米平移台的时间同步控制。数据处理模块对每个像素的光子数据进行实时显示,图像构建和数据存储。本论文自主开发的一套智能化点扫描成像系统,实现激光扫描共聚焦成像,协调了三维纳米平移台、TCSPC数据采集卡、单光子探测器的工作,实现扫描方式、光子数采集、数据存储、图像构建各功能模块之间的通讯。贝塞尔光束的光片荧光显微镜因高轴向分辨率、宽视场成像等优势,使得贝塞尔光束成为光片荧光显微成像的重要照明方式,但因为贝塞尔光束的轴向旁瓣较高,引起焦面以外的荧光激发,降低了图像的信噪比。本文针对该问题,提出了一种相减成像的方法去除贝塞尔光束的旁瓣,即将具有类似旁瓣分布的扩展的实心贝塞尔光束和环状贝塞尔光束对样品两次成像,再使用这两个图像进行差分,从而较好的消除了旁瓣,信噪比和对比度得到改善,图像质量也得到了增强。