● 摘要
在神经科学和医学研究中，显微镜被广泛地应用到活体动物中，但是由于传统显微镜的尺寸较大、质量较重，很难实现对自由活动动物进行大脑神经活动研究。一种能对自由活动动物的大脑神经活动进行观测的设备将会极大的推进生物科学，尤其是神经科学和认知科学的发展，对研究"行为的神经环路基础"这一重大科学问题有极大的意义。因此本文提出了微小型荧光显微镜设备的研制。
本文首先介绍了微小型荧光显微镜的研究现状，然后介绍了自主设计的微小型荧光显微镜的机械机构和光路结构，并特别阐述了为实现设备的微型化和轻量化所做的创新设计。在此基础上，本文提出了基于ARM9的图像采集处理系统，整个系统以GT2440开发板为硬件平台，移植入Linux操作系统。然后针对微小型荧光显微镜的微型化，设计了与之相适的CMOS图像采集模块，并计算了CMOS模块的时钟频率。CMOS模块通过CAMIF接口与开发板通信，并将图像实时显示在LCD屏上。CMOS图像传感器输出的原始图像数据是Bayer pattern，利用改进的插值算法对图像数据做了处理，以转换为标准的RGB格式。最后本文介绍了LED模块的设计。
本文的最后部分，探讨了微小型荧光显微镜的未来发展方向。