提供了一种深层细胞超分辨率成像的方法，系统及棱镜光薄片装置。该成像方法使用超分辨率光学波动显微技术（SOFI）和超分辨率定位显微技术（LM），能够通过计算机运算消除非关联的背景噪音来获取细胞深层的超分辨率图像，可以直接应用于普通的荧光显微镜并且无需要修改其原有的光学结构。该成像系统将棱镜光薄片装置加载于倒置显微镜上，通过物理手段减少背景噪音并通过定位显微技术来得到细胞深层的超分辨率图像，可以直接加载于传统的倒置的荧光显微镜上。

一种双色荧光定位超分辨率生物显微方法和系统（100），所述方法包括有：使用Alexa647和Alexa750荧光分子，或Cy5和Cy7荧光分子对生物样品进行双色荧光标记，并将生物样品浸泡在成像缓冲液中（S601）；通过激光照射生物样品，分别产生与Alexa647或Cy5荧光分子对应的第一通道闪烁荧光信号，以及与Alexa750或Cy7荧光分子对应的第二通道闪烁荧光信号(S602)；根据第一、第二通道闪烁荧光信号，分别构建第一、第二生物结构超分辨率图像(S603)；将第一、第二生物结构超分辨率图像进行对准处理以构建出第三生物结构超分辨率图像(S604)。借此，该超分辨率生物显微成像技术不会产生通道串扰，并且可大幅降低背景噪音，从而提高了成像质量。

本发明公开一种基于时空聚焦的宽视场层析超光谱显微成像方法及装置，属于显微光谱成像和分析化学技术领域。本方法利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光，通过采用时空聚焦在样品中产生聚焦线、收集所激发荧光并采用共焦光学狭缝滤除杂散光、采集荧光光谱信息完成样品的光谱信息(x,λ)获取，最后由三维空间扫描与延时扫描获取样品(x,λ,y,z,t)五维信息。本装置包括超短脉冲激光光源及光束变换系统、基于时空聚焦的线扫描系统、光学显微系统、以及滤波与同步光谱共焦探测系统，且滤波与同步光谱共焦探测系统中的光谱信息获取与结合时空聚焦技术的线扫描系统中线扫描触发信号同步。本发明具有宽视场、高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率等优点。