针对基于异形孔径光阑的成像系统像方光强分布计算对显微系统自动对焦、景深扩展等成像技术领域发展具有极其重要的理论价值，而传统的菲涅尔衍射光强分布计算公式，仅适用于轴对称孔径光阑，且在焦平面处光强分布的问题，利用标量衍射理论，通过频谱变换与正交分离相结合，推导出适用于异形孔径形状、任意离焦量的像方空间光场强度分布数理关系式，并利用离散傅里叶变换原理，获得了基于异形孔径光阑的光学成像系统像方空间光强分布的数值计算表达式。在圆形孔径光阑、焦平面处，与传统计算公式进行了对比计算与分析，两组计算结果完全一致。针对半圆形孔径光阑，相同的系统参数下，在离焦量分别为0μm,4μm,8μm三个像方位置处，利用所获得的数理模型理论计算得结果与试验测试结果基本一致。从而证明了所推导数理模型的准确性，其可适用于任意形状的孔径光阑。