美国、俄罗斯、欧空局和日本的实践已经证明，在空间站等航天器上装配结构缩微、功能集成的微生物危害实时自动报警系统十分必要。论文是在微生物危害实时自动报警系统中核酸荧光微检测的重要光学元件——非球面微透镜的原位成形理论的基础上，研究微透镜成形过程中非球面形状形成的力学机理，采用数值模拟的手段对原位成形微透镜的形成与形变进行分析和研究，并针对原位成形光学微透镜制造过程中的曲面形状检测问题，设计了图像获取装置，提出并实现了胶滴轮廓处理算法。理论研究和实验表明，采用原位成形法制备微透镜，能够获得特定曲面形状的光学微透镜，实现了高精度同光轴粘合。　　论文完成的主要工作是:　　(1)对原位成形光学微透镜非球面形状形成的力学机理进行研究。研究了UV胶胶滴的流体力学机理，建立了胶滴表面方程组;提出了胶滴表面方程组的算法;计算了胶滴表面形状参数，并绘制了胶滴表面形状曲线，对胶滴表面形状参数进行了理论分析和实验研究。　　(2)在对原位成形光学微透镜非球面形状形成的力学机理进行研究的基础上，对原位成形微透镜的形成与形变进行了数值模拟。分析了VOF模型的自由表面输运算法及重构算法;建立了制备过程中胶滴流淌的数值模型;研究了UV胶胶滴形成过程，分析了胶滴扩散时表面曲率半径的分布规律及表面形状随时间变化的规律。　　(3)针对原位成形光学微透镜制造过程中的曲面形状检测问题，分析了动态轮廓捕捉的物理约束，从提高分辨率、抑制背景噪声等几个方面考虑，设计了图像获取装置，研究了合理的照明方式，利用智能手机Lumia1020 Pureview高分辨率摄像头进行图像采集，利用云数据传输实现远程数据处理;研究并实现了图像预处理、胶滴边缘检测、二值化和细化等算法以及基于极坐标的轮廓曲线描述等，对原位成形法制备的微透镜胶滴进行图像处理，获得了清晰连贯的胶滴轮廓曲线。