病理切片是疾病诊断的重要标准,但传统显微镜在观察病理切片效率较低,且不利于数字病理和病理医学教育的开展。病理切片数字化扫描设备通过相机与运动平台的配合,采集病理切片的所有局部显微图像,在计算机中采用图像处理算法拼接为病理切片数字全景图像。完成一张病理切片的数字化扫描需要采集数千幅局部显微图像,最终获取的数字切片的质量和扫描效率与图像处理技术的性能与速度有着直接关系。本文主要对病理切片数字化扫描设备的序列显微图像配准、融合和局部显微多对焦图像融合等技术进行了相关的研究,主要工作内容如下:(1)提出了对病理切片组织进行目标提取的方法实现关键区域的定位,通过缩小切片扫描区域的方式来提高病理切片的扫描效率。(2)通过引入Laplacian梯度函数作为清晰度评价函数,配合z轴调焦实现对显微图像自动对焦,获取清晰的局部显微图像;并提出采用一种预对焦技术,局部的显微图像焦距由附近拉丁抽样点的焦距估算获取,减少采集过程中对焦的次数来加快扫描。(3)采用灰度模板实现了相邻显微图像的配准,针对灰度模板配准速度较慢的问题,提出了一种应用于序列显微图像的改进灰度简化模板快速配准方法;根据相邻显微图像采集位置强相关性的特点,提出了一种惯性搜索的策略;并采用局部上采样相位相关法对获取相邻显微图像亚像素配准参数进行了研究;(4)研究了相邻显微图像融合算法,对于渐入渐出加权平均融合法无法均衡融合图像整体亮度差异的问题,提出了一种基于HSV颜色空间的亮度基准加权修正的方法。(5)针对部分较厚的病理切片组织区域,通过采集不同焦平面的多幅显微图像,使用Shearlet变换多对焦融合法进行多层图像融合,根据显微图像的特性,提出了改进的融合规则,实现了局部显微图像的全幅对焦。(6)对病理切片数字化扫描设备的工作原理进行了分析,构建了切片扫描系统的整体框架,设计了病理切片扫描实验原型系统。