对一个稳定光场的空间分布进行完整的描述,需要用到强度和相位两个物理参数。传统光学成像技术一般仅利用光的强度信息对样品进行观察和测量,对于透明或者近似透明样品,所获得图像的对比度往往很低,细节显示能力较弱,而光场的相位或波前能够反映样品的光学厚度和折射率分布等重要信息,样品的相位像往往比强度像有更好的对比度。除了大家所熟知的传统相衬成像外,强度传递方程(TIE)、数字全息和相干衍射成像等基于数字计算的相位测量方法,也被大量用于对样品进行相位成像,以实现在不对样品进行染色的条件下获得高对比度图像。作为一种新发展起来的相干衍射成像技术,Ptychographic Iterative Engine(PIE)具有装置简单、视场大、重建速度快和精度高等诸多优点,但其在光学波段的分辨率仍然有待提高。本文将PIE成像、结构光照明和普通透镜成像技术相结合,提出一种结构光照明PIE成像技术,大幅度提高PIE的成像分辨率。该技术将普通PIE成像中的局域照明光束穿过一个高度随机的相位板,得到具有大量随机结构的散斑场,并将其照射在待成像样品上,然后用普通透镜对样品进行放大成像,并用放置于像平面后方的探测器,记录其所形成的衍射斑强度。将样品进行横向阵列扫描,并记录其在每个位置处的衍射斑,即可采用专门设计的重建算法,得到高分辨率的样品强度像和相位像。在本文的验证性实验中,该方法成功将PIE的横向分辨率提高了一倍,证明了该方法具有实验装置简单,收敛速度快和成像分辨率高等一系列突出优点。本文的主要内容大体可以分为以下几个方面:(1)从相干衍射成像的角度,对PIE成像技术的产生背景、发展过程和主要优缺点进行了系统的阐述。(2)提出基于透镜的大视场PIE成像方法和能提高空间分辨率的重建算法,并用数值计算和实际实验验证了该方法的可行性。(3)提出基于散斑照明的结构光PIE成像技术,并实验验证其可行性,在所做的验证性实验中,成功将PIE的空间分辨率提高了一倍。