自动控制显微镜技术原理

    可以认为，自动控制显微镜是传统显微镜质的升级，它改变了人类操作传统显微镜的方式。简单地讲，自动控制显微镜集成了光学显微镜技术、机电技术、自动控制技术、计算机技术、数码成像技术等多个本来不相关的技术，将显微镜镜检从手工操作升级为电控自动化操作。

    首先自动控制显微镜改变了传统显微镜的手动操作方式。自动控制显微镜主要通过机电系统和计算机设备，把一些原来由手动操作的机械动作转由机电控制完成，于是，多个特征点记忆自动回溯、物镜与照明自动匹配、厚度不均匀切片焦距自动校正、不同物镜光轴、齐焦、自动补偿和高低倍物镜转换聚光镜自动切换等传统显微镜不能完成的任务由自动控制系统和计算机实现了。

    二是改变了单一变量的传统显微镜下检测的模式，发展到自动显微平台控制的动态检测、显微镜设备间的协调控制、检测过程优化控制，大大提高运用显微镜的自动化水平和工作效率，提高了运用显微镜观察的精确性和工作效率。

    三是自动控制显微镜将镜下视野图像从单幅肉眼观察升级为计算机控制高速全景自动拼图，自动控制显微镜可以通过计算机显示器实时动态显示当前采集的图像，操作者不必频繁地通过目镜观察样品情况，同时自动图文处理软件将全景图像传递替代单视野图，用连续图像替代分列图像，并支持显微图像同步浏览、自动回位，支持多幅生物组织显微图像自动拼接。

    四是支持显微镜景深自动扩展技术。普通显微镜都有固定的景深，在纵向变化范围较大的情况下，难以各个层面都清晰显示，增大放大倍数时更加明显。自动控制显微镜可以实现对标本各层面进行聚焦图像处理，可以得到各点均清晰聚焦的整幅图像。

    最初的自动控制显微镜大多依托通用平台进行技术开发。经过改进，新型自动控制显微镜采用了嵌入式多处理器多任务开发平台，由多个嵌入式CPU实现对多个任务对象——控制对象的自动控制，即对自动显微镜的多个步进电机进行自动控制。嵌入式系统相对于通用平台来说具有不可比拟的优势：一是嵌入式系统的硬件和软件是为产品量身定制、去除冗余的，在同样的硅片面积上实现更高的性能，增强了产品的抗干扰性，提高了可靠性，并且降低了能耗。二是嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中，这样可以提高执行速度和系统可靠性。三是嵌入式结构使显微镜和自动控制系统高度集成，浑然一体；自动控制灵活自如，数据通讯快速可靠；脱离计算机系统独立操纵显微镜的自动控制模式，使镜下浏览观察更为快捷方便。四是在操作方式上出现了光电轨迹球控制器，运用人体工程学设计，模拟显微镜手动操作方式，使显微镜的操控与普通控制台相比更加流畅，可实现镜头向任意方向做全方位的移动。