病理样本的显微成像和病理诊断是不可或缺的临床检测手段。基于切片数字化成像、传输和分析的数字病理方法提高了病理医生的工作效率。但是目前的切片数字化成像通常使用基于传统显微镜物镜和显微成像系统的大型化数字扫描仪,切片数字化通常集中于医院的病理科室或检验中心。随着成像器件和手机性能的进步,研究者们也尝试以手机为成像平台,外加一个低成本显微镜或显微镜头的方式,实现更为低廉和小型化的显微成像装置,以期能在基层社区甚至家庭进行样本的数字化采集。为提高成像通量,也有研究使用微透镜阵列,能够以固定焦距对样本的多个区域进行并行成像。本文针对小型便携显微成像的需求,基于专用图像处理芯片,设计了一个成像单元可独立调焦、可进一步扩展的多成像单元阵列式显微成像方案,实现了一个体积小、成本低的阵列显微成像装置,演示了其在切片成像中的应用。主要工作包括:（1）本文设计了一种多显微成像单元的阵列式显微成像方案。图像采集采用模块化方式,每个图像采集模块由一个图像采集板和两个显微成像单元组成,可并行采集两路图像。多个图像采集模块可进行级联和图像采集的同步。使用专用图像处理芯片的图像采集板,可以更为灵活地对成像硬件进行控制,通过调用图像对比度统计函数实现成像单元自动对焦。使用微型图像传感器和微型镜头模组构成显微成像单元,成像视场为3.4 mm×2.5 mm,分辨率为2μm。使用音圈马达驱动微型镜头,可进行多个显微成像单元独立调焦,从而适应不同位置处由样本厚度变化引起的焦面波动。（2）以2×2阵列为例,实现了四个显微成像单元组成的阵列显微成像装置。通过自行设计的电动平移台移动样本,采用焦面拟合的方法实现各区域的快速自动对焦,可在2分钟左右,完成直径20 mm圆形样品区域的显微成像,成像效果接近传统显微镜10×/0.25 NA的物镜。成像装置的整体尺寸为125 mm×85 mm×73 mm。本文设计的阵列显微成像装置在硬件和软件上是可扩展、可裁剪的,通过级联更多的图像采集模块,可以对更大面积的样本进行快速的显微图像采集,并且还可以对多个样本进行动态成像。本文的研究为微米分辨的大样本或多样本显微成像提供了一个可行的快速成像的解决方案。