自光学显微镜的衍射极限被突破以来,随着新型荧光分子探针的出现和不同成像方法的实验验证,各种新型超分辨荧光显微技术开始出现,并在显微成像系统的分辨率上比传统光学显微镜高出几倍甚至十几倍,但由于系统像差的引入,使得超分辨显微术系统的成像质量受到影响。因此,本文主要探讨像差对STED-4Pi超分辨显微术成像质量的影响,为系统像差的补偿和优化提供依据,以及后端对STED-4Pi超分辨显微术生成图像降噪,提高系统的成像质量。在探讨像差对STED-4Pi超分辨显微术成像质量的影响上,本文从聚焦光斑的大小形状和光强分部分析了不同系数的像散、彗差和球差分别对STED-4Pi超分辨显微术系统输入光束（激发光和损耗光）聚焦光场的影响,并进一步分析其对STED-4Pi超分辨显微术有效点扩散函数的影响,来评估这三种基本像差对STED-4Pi超分辨显微术成像质量的影响。经过模拟实验表明,受像差的影响,STED-4Pi超分辨显微系统的成像质量在不同程度上有所降低,其中,彗差对有效点扩散函数的影响最大,导致STED-4Pi超分辨显微术成像质量最差,需要进行像差修正,才能对目标样品进行更精确的成像。而引入特定的像差也可以在一定程度上改善有效点扩散函数的质量,如特定像散的引入会提高效点扩散函数的在Z轴的分辨率,从而提高STED-4Pi超分辨显微系统成像质量。最后,在后端对STED-4Pi超分辨显微术所生成图像的降噪处理上,通过应用基于深度学习的内容感知图像恢复算法,实现STED-4Pi超分辨显微术所生成图像降噪,由SSIM结构相似度计算与人眼主观评价发现,经过该算法处理后,可以获得更好质量的图像。