当前,我国医疗资源分布不均衡,为了摆脱因资源倾斜限制基层医疗机构发展的困境,推动现场快速检测技术发展具有重要意义。显微镜作为一种直观的检测工具,往往在现场检测中扮演着一个重要的角色。在现有应用中,显微镜往往模式单一,且由于条件限制,细胞样本可能未经染色,对于近透明的相位样本,传统的明场成像往往不能获得理想的显微图像。使用暗场成像或者相衬成像,可以增强对比度,观察效果优于明场。但是具有多模式的显微镜,往往价格昂贵,操作复杂,基层医疗机构负担不起。因此,设计一个用于现场检测的小型化多模式显微成像系统,除了能够改善基层医疗机构条件,也可以拓展现场检测技术的应用。针对上述背景,本文围绕多模式显微成像技术与小型化仪器设计开展一系列工作。通过对明场成像原理,暗场成像原理,差分相衬成像原理,基于光强传输方程的相位成像原理进行分析,得到适用于小型化多模式显微成像系统的光路设计方案。参照商用显微镜中的结构及核心元件,进行器件选型,并对需要额外设计的机械结构进行优化,使得小型化多模式显微成像系统可以灵活切换成像模式。系统中的位移机构均使用调焦环进行调节,分别用于聚光镜、物镜以及相机的位置调节。通过开发上位机软件实现强度图像的实时采集,利用设计的相位恢复算法实现计算成像。为了拓展该系统的功能,增加了细胞计数算法。最终小型化多模式显微成像系统实际尺寸约为7.5×7.5×20cm,整体重量约为700g。基于设计的小型化多模式显微成像系统开展实验测试,首先使用USAF1951分辨率板测量系统在10倍、20倍及40倍物镜下的分辨率,在10X物镜下可以识别分辨率板7组6号线对,查表获得其分辨率为2.19微米,测试结果优于预期设计目标。后续基于大量的生物样本分别进行了明场成像测试,暗场成像测试,差分相衬成像测试以及基于光强传输方程的相位成像测试。测试结果表明,本文所设计的小型化多模式显微成像系统能够实现强度成像及相位成像,并且每种模式测试所用时间均符合现场检测要求,该装置成本低廉,操作简便,为基层医疗机构以及现场检测提供一种重要的即时检测工具。