本发明公开一种多色多角度照明的高分辨显微成像系统，包括：光学引擎，具有沿光路设置的激光光源、数字微镜阵列和会聚透镜；激光光源用于产生单色激光或多色激光；数字微镜阵列用于实现多角度的照明；会聚透镜用于将激光平行照射至样本平面上；显微成像系统，包括物镜和镜筒透镜；物镜用于收集经过样本平面的平行光并生成低分辨率的图像；镜筒透镜用于再次放大把所述物镜所成的像；图像接收处理装置，包括相机和计算机，相机用于拍摄图像；计算机利用FPM算法将拍摄的多幅低分辨率图像恢复成高分辨率图像。本发明以激光作为照明光源和使用数字微镜阵列产生多角度照明，来克服诸如强度漂移，照明强度不均匀，暗噪声限制检测等问题。