结构光照明超分辨显微成像技术已经在地面显微成像领域得到初步的应用,其原理是通过改变显微成像系统中的照明方式实现对样品的高分辨成像。二维结构光照明荧光显微成像技术在生命科学领域可以用于活体细胞或组织中对荧光分子、离子浓度、信号物质标记等的观察测量。另一方面,空间显微成像技术作为空间生命科学实验中的关键技术,通过显微成像系统和自动对焦技术对动植物细胞开展研究工作。随着我国对空间站项目的持续推进,对空间显微成像技术的要求也不断提高。因此,将结构照明的方式和空间显微成像系统相结合,开展基于结构照明的空间新型显微成像技术的相关研究,使得我国空间生命科学仪器能实现更高分辨率的显微成像效果,为空间生命科学实验提供更有力的技术支持。本文主要的研究内容和成果如下:(1)在常用的空间生命科学显微成像系统的基础上,结合国内外结构照明在显微成像领域的发展现状,引入结构光作为照明光源,搭建了一套适用于空间生命科学实验的相移结构光照明显微成像系统原理样机,从光学和电子学两个方面实现系统功能;(2)基于常规的结构光超分辨显微成像重构算法,提出了一种针对噪声因素以抑制噪声干扰为目的的多位相图像重构改进算法,通过在MATLAB中对整个系统仿真实验,验证三位相图像重构技术对成像分辨率的提高作用和改进的多位相图像重构算法抑制噪声、提高系统稳定性的效果。(3)在搭建好的相移结构光照明空间显微成像系统中,进行显微成像实验,对采集的图像数据整理分析得到结论,定性地验证了基于结构光的空间显微成像系统相比于普通空间显微成像系统有更好的成像效果。