超解像蛍光顕微鏡は生物学研究において，試料の回折限界を超えるナノ構造を計測するために広く用いられている． 本稿で我々は4焦点面顕微鏡画像内の分子の水平および深さ位置局在化を行う3次元単一分子局在化問題を，深層ニューラルネットワーク（DNN）によって扱う． これまでに3次元局在化問題に対してはいくつかの手法が提案されているが，多焦点顕微鏡の焦点面に水平のずれが含まれる場合これらの手法は精度が悪化する． 我々の提案する手法は焦点面のずれに対して頑健であり，水平方向に20nm，深さ方向に50nmの精度でリアルタイムに分子位置の推定が可能である．