机器人技术在微操作领域得到广泛发展,并逐渐研制出了适用于微细领域的微操作机器人系统,此系统的形成是微操作领域的一次革命,它使微操作由繁复的手动操作变为系统自动控制操作。在微操作领域随着对微观研究的不断加深,显微视觉技术的研究在微操作领域的重要性便凸现出来,成为各国在微操作领域的研究的热点。在显微视觉系统中,观测目标的全局视野和高分辨率细节信息的同时获取是一对矛盾：高倍物镜下采集的目标图像,其分辨率高,对目标图像的分析就精确。但同时高倍物镜下的视野将导致可观测空间变小,从而不能全面掌握目标所在区域的信息；相反,若采用低倍物镜,则可以掌握目标的全面信息,而此时目标图像的分辨率就会变低,影响了对目标图像的处理与分析。因此,研究显微图像在不同分辨率下的定位,实现不同放大倍数显微视野间转换时,感兴趣区域高分辨率细节信息的逐级获取成为本文研究的重点。论文首先分析了微操作机器人系统及显微视野下目标定位的研究现状,在此基础上详细介绍了微操作实验平台-NKTY MR06微操作机器人系统,并确定了多尺度显微图像定位策略。首先在低倍率显微镜下通过微操作平台的轨迹移动对显微图像进行采集,并拼接得到全局显微视野图像；其次在全局显微图像中选择感兴趣区域,把物镜转换到高倍率显微镜下,根据显微镜齐焦合轴的特点,确定感兴趣区域的扫描范围,进行高倍视野下图像的采集拼接,生成感兴趣区域的局部视野显微图像；最后,检测高倍率下图像是否为全局图像中的感兴趣区域,对高倍率下的局部显微图像进行高斯尺度空间变换,得到不同尺度下的图像,从中选取与低倍率下显微图像最接近的一幅图像与全局视野显微图像来进行特征匹配,从而达到在不同尺度下显微图像匹配定位的目的。最后,在本论文研究的基础上,以番茄果肉细胞作为实验对象,进行了低倍镜下显微图像的视野拓展,以及高倍显微镜下感兴趣目标区域的获取与定位的微操作实验研究,验证了全局视野下显微目标图像的多尺度定位策略的有效性。