随着基因组序列数量的快速增长,研究人员面临着管理庞大的基因库任务。单一的实验可能涉及到对上万个细菌、酵母或噬菌体菌落的分类。然而,传统的克隆挑取与接种是由人使用牙签手动完成的,实验过程较为枯燥乏味,随着挑取和接种的重复次数增多,克隆挑取的速度和准确率受到了影响,克隆挑取的失误会造成下游资源的浪费,直接影响后续实验的进程。显然,手动挑取克隆存在效率低、准确率低等问题,无法满足生物实验对高通量的要求,高效的克隆挑取系统应运而生。本文介绍了一种基于机器视觉的克隆挑取控制系统,待挑取克隆直径较小,分布密集,制约了视觉系统对克隆的识别和定位速度,而控制系统的稳定性,又制约了控制系统的挑取速度以及精度。因此,视觉系统的克隆识别和定位方法以及控制系统的设计与开发是急需解决的关键技术课题,对其进行研究具有很大意义。论文工作主要从以下几个方面展开:（1）介绍了基于视觉软件的克隆识别定位流程。该流程不同于传统的克隆识别定位流程,大大的简化了流程中的识别步骤,直接利用视觉软件的Locator模块和Blob分析开发应用软件。（2）采用模块化的方法,设计了控制系统框架。描述了各个模块的功能作用和硬件实现,并详述了控制系统中CCD相机模块硬件选型。最终,控制系统可以实现对执行机构的协调控制,并实现对克隆的挑取与接种,以及挑针的清洗与加热等功能。（3）对控制系统进行了模块开发,并设计了应用软件界面。通过分析控制系统所需要完成的任务,介绍了控制系统的三个开发难点,并给出了三个难点开发的源代码,实现了对克隆的挑取;通过分析控制系统的具体需求,设计了应用软件界面。（4）通过实验验证了克隆识别定位方法的可行性,优化了识别过程中的软件参数;验证了相机定位方法的可行性,计算了视觉定位精度;最后测量了系统的机械误差矩阵,验证了软件补偿法的可行性。