在医疗领域,利用自动显微系统进行病理诊断代替传统的显微镜诊断可以极大的降低医务人员的工作强度,增加工作效率。但是病理研究机构对样本处理的需求量往往都很大,需要进一步提升病理样本的处理速度。根据国家卫计委印发的《病理科建设与管理指南》要求的每100床位配备1-2名病理医生计算,中国病理医生的缺口达到现有人员的9倍之多。在医疗资源如此紧缺的情况下,进一步增加医生的工作效率非常必要。在利用自动显微系统进行诊断时,显微系统的采集图像的时间几乎占了医生诊断时间的80%。因此进一步提升自动显微系统的扫描速度,对提升医生的诊断效率非常重要。本文从自动对焦、焦平面建模和显微图像扫描获取方法三个方面进行研究来提升显微系统的扫描效率,具体研究内容如下:1.自动对焦算法的研究。显微系统的自动对焦主要包括图像的清晰度评价、对焦窗口选择和焦平面搜索。针对这三个过程本文分别设计了,快速傅立叶变换评价函数(RFT)和SMD2相结合的优化清晰度评价算法、自适应对焦窗口选择算法和基于黄金比例的爬山搜索法,从而实现快速的准确对焦。2.焦平面建模方法的研究。在实际扫描过程中,样本的焦点Z向分布并不是无规律的,对每一点都进行自动对焦不仅毫无意义而且严重影响扫描效率。通过建立焦平面模型的方法预测焦点位置,可以有效减少自动对焦点的数量从而大幅度提升显微系统的扫描效率。但传统焦平面建模方法由于精度低往往无法满足高精度扫描的要求。因此本文设计了两种高精度建模方法,能大幅提升模型精度,同时设计了平面方程的优化计算方法,从而保证焦平面模型的建模效率。3.显微图像获取方法的研究。显微系统传统的图像获取方法是在平台静止状态下采集图像,这样就会导致扫描过程中出现停顿的过程,严重影响扫描速度。因此本文设计了一种动态获取图像的扫描方法,该方法可以大幅度提升扫描速度。本文还针对动态图像获取影响图像质量的问题,设计正弦式变速扫描运动速度曲线和并行式扫描策略,从而实现了能清晰成像的快速动态图像获取方法。