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本发明公开了一种改进的光场显微成像装置及构建方法,其中光场显微成像装置包括显微镜物镜、显微镜筒镜、微透镜阵列以及相机传感器,所述相机传感器采集显微镜物镜成像于显微镜筒镜上的图像;其特征在于:所述微透镜阵列位于显微镜像平面与相机传感器之间,显微镜筒镜成像于显微镜像平面上,再经过微透镜阵列的作用后,再次成像于相机传感器上。本发明根据离焦距离定义求得微透镜阵列和显微镜像平面的距离;根据F数匹配原则求得相机传感器与微透镜阵列距离。本发明所提供的改进的光场显微成像装置可在物镜焦平面附近获得高重建分辨率,可作为光场显微粒子图像测速系统的成像装置。