本文介绍了一种高时空分辨率的三维显微成像系统。该系统具有多功能性,可以根据不同的生物研究需要切换不同的成像模式,完成相应的成像要求。该系统结合了光片荧光显微镜与光场显微镜的优势,通过将光片照明的方式引入光场成像,提高了光场显微镜的成像性能,实现了对厚样品生物动态过程的实时三维成像,拓展了光场显微镜的应用领域。该系统依托商用的奥林巴斯BX-51正置显微镜设计并实现。在保留原有显微镜功能不改变的同时,可以实现在光片荧光显微镜和光场显微镜之间的切换。通过小型化、模块化的设计,使得系统具有较小的体积,易于搭建和推广。同时,保留了一定的可拓展性。可以根据不同的需要对系统进行拓展。该系统可以实现细胞级别的分辨率和高达100FPS的体成像速率,解决了生物成像问题中对分辨率、成像速度以及通量的需求。并从现实的生物应用出发,以秀丽隐杆线虫和斑马鱼心脏为例,实现了高分辨率的线虫成像、线虫运动过程和斑马鱼心脏跳动过程的三维重构,分析了其在生物研究中的作用和意义。该系统的设计从现实的生物医学问题出发,旨在为相关生物医学领域研究者提供一种有力的、易于使用的工具,为显微成像技术的发展提供一种新的思路。希望该系统通过不断地改进,能够得到广泛的应用。