目前,高科技研究型显微镜(例如透射电子显微镜、扫描电子显微镜)等光学仪器的调焦系统大部分都已经采用了自动调焦,有些配备数字照相系统,这些仪器价格昂贵。本研究基于普通显微镜进行改造,开发出数字化显微图像自动采集系统,获取准确的图像信息,并应用于生物医学、材料学、科研实验等各个领域中。本论文主要开展了数字化显微镜图像采集系统技术研究,设计了数字化图像采集系统的总体方案,并对各部分进行了的详细设计。采用步进电机来实现自动载物台的控制和物镜切换,设计了相应的软硬件接口。图像获取装置的设计,从视觉系统的光学性能要求出发讨论了CCD的选用。调焦机构通过加装步进电机来实现自动调焦,开发了显微视场的自动对准机构及物镜控制转换机构。研发了显微图像获取的自动聚焦技术,提出了一种自动聚焦算法来实现显微图像自动聚焦。该算法综合了快速灰度差分法和高精度拉普拉斯函数法的优点,根据聚焦过程中各阶段聚焦评价函数的梯度,选择合适的焦距评价函数和步长,并通过改变步长实现了从快速粗调到精确细调的过渡,在实际应用中达到了较好的效果。图像拼接技术一直是计算机视觉、图像处理和计算机图形学的热点研究方向。按照图像拼接的流程,对图像预处理、图像配准和图像融合等关键技术进行了讨论,提出了一种图像拼接方法,开发了相应的拼接程序,实践证明该方法能够较好地满足图像处理过程的实时性和准确性,并且很好地解决了场景拼接过程中常见的“拼缝”现象。基于普通显微镜开发的显微图像数字化采集系统,已成功应用于远程医疗和显微镜生物观察实验的互动教学中,并收到良好的效果。