（1）研发成功了具有完全自主知识产权集光机电一体化的远程智能显微工作站。全新开发了整机机构结构、控制系统、图像处理软件和远程通信系统，已进入中试阶段，签订了两项转化协议，准备量产阶段。

智能生物显微镜保持了传统光学显微镜优良而成熟的光学光路系统，在对焦、载物台、光栏、背光等运动参数的调节方面引进自动控制概念，实现运动的精准控制与远程操控。在控制和远程操控方面，团队编写了自己的显微镜控制指令集和远程视频传输协议，使智能生物显微镜成为真正网络化的显微技术平台。

为了便于更细致的观察标本，更换物镜是常规的操作，团队研发出了根据显微图像的光强度自动物镜光场定位技术，使得更换物镜后，物镜的主轴自动对准光学光路的主光轴，成像更清晰；为了更清晰的观察，对焦动作是使用频繁的操作，团队利用采集到的视频图像进行处理，并结合用户感兴趣区域（ROI），提取图像清晰度数据，反馈到对焦机械机构，实现观察图像的自动对焦。团队已实现的自动对焦控制技术有两种，一种是从摄像头输出的视频图像获取图像清晰度数据进行分析和计算，另一种是自己研发摄像头，在摄像头内用FPGA硬件的方法，在采集图像数据的同时计算好每一帧图像或感兴趣区域的图像清晰度数据，在输出图像数据的同时，把计算好的图像清晰度数据一同输出，直接可以作为对焦控制使用，速度快、准确度高、鲁棒性更强；显微图像的特点是放大倍数越高，其观察到的视场就越窄，往往只能看到标本的局部，不能看到全局，犹如管中窥豹，严重影响大范围内目标识别与统计的准确性。因此，团队开发了视场拼接技术，可以通过移动标本载物台的方式改变不同的视场并拍照，然后再将M×N幅照片进行拼接，得到更大视场的照片，再对照片内感兴趣的目标进行处理，满足用户的需求。关于视场拼接技术，团队研发成功了两种方法，一种是基于图像特征点识别的软件处理进行多幅图像拼接，另一种是基于载物台运动精度的直接拼接（研发的机械运动机构运动精度很高，控制数度达到像素级），实践证明，两种拼接方法都能取得令人满意的效果。

图1 远程智能显微工作站

图2 远程智能显微工作站的全自动操作及手机APP控制

（2）迭代研发成功摆臂式单目实体显微镜系统。系统对标世界顶级产品基恩仕VHX600显微镜（国内市场售价68万元），部分机电性能有所超越，填补国内此类级别显微设备空白。开发了整机结构和控制系统，与区内光学企业合作开发了高变倍主镜系统，研发图像处理软件，已制造了完备功能的样机，多个企业有意向对该产品投入量产。

图3 三代新型实体高级显微镜及高变倍主镜

单摆臂连续变倍智能实体显微镜是在智能生物显微镜研发的基础上，针对珠宝鉴定、电子设备制造等行业的需求而研发的。其特点是视场范围大、工作距离远，可以方便观察或监测镜头不宜靠近的物体或标本，如观察透明溶液中的结晶体等。单摆臂连续变倍智能实体显微镜除了采用了团队研发的智能生物显微镜中的相关技术，还新增了主镜头左右摇摆120度的功能，方便了立体标本三维图像重建，多聚集图像融合景深扩展，实现超景深功能。单摆臂连续变倍智能实体显微镜的研发工作目前也准备进入小批量生产阶段，所研发的体视显微镜功能强大、性价比高，产品将填补国内空白，意义重大。