将压缩感知(CS)理论应用于荧光显微成像,设计搭建了一套新型的显微成像系统。使用液晶光阀实现待测图像到随机光斑的线性投影,以单点探测进行荧光信号采集,结合CS信号重构理论得到样品图像。采样数远低于Nyquist-Shannon定理要求的次数,成像过程无需扫描,系统结构简单。相对于传统的更换滤光片和光栅扫描成像的光谱成像模式,该系统仅需使用光谱仪采集信号、对光谱分波段计算即可得到荧光样品的多光谱图像。荧光显微成像过程中存在荧光衰减的影响,实验中对数据进行强度归一化预处理,结果表明该处理方法有效消除了荧光衰减对图像重构的影响。