细胞是果蔬类植物的基本结构单元,获取细胞的基本尺寸与形态信息对于植物学研究具有重要的科学价值与实践意义。大部分细胞均为不规则的三维立体结构,仅从细胞的二维平面图像难以了解其三维尺寸与立体形状特征。现有生物显微镜观测果蔬单细胞样品仅能从单个视角进行观察获取样品俯视图或仰视图,虽然部分显微镜在成像上可以获得有限范围内细胞局部表面的三维形貌,但无法获得与俯视图或仰视图正交的主视视角的细胞尺寸与形态信息。为了获得果蔬细胞的三维尺寸与形态特征信息,本文针对果蔬细胞开展了正仰视角生物显微平台的设计与试验,具体工作如下:（1）机械分离果蔬单细胞的基础试验研究。由于果蔬单细胞的机械分离方法具有操作简单、壁破坏小的特点,挑选了九种不同种类的水果,用机械梳刷的方式从不同区域的果肉分离疏散出单细胞,统计了各区域果肉细胞的几何参数、破损形态、机械分离完整率等,分析了不同水果果实细胞机械分离的难易程度,为后期正仰视角生物显微平台的结构设计和适用范围界定提供了客观依据。试验结果表明,根据机械分离出的单细胞的完整度以及细胞表面的褶皱程度,发现比较适宜机械分离的水果种类有番茄、金蜜瓜和火龙果。机械分离法分离出的番茄、金蜜瓜和火龙果的单细胞平均粒径分别为511±139μm、365±94μm、132±35μm,单细胞最大投影面积为0.62 mm~2,为确定显微平台的结构尺寸设计提供了参考依据。（2）正仰视角生物显微平台的总体设计与结构受力仿真研究。正仰视角生物显微平台主要包括镜检组件、光源组件、活体单细胞载物台、三轴微移动装置和平台承载座,其镜检组件包括镜臂、物镜转换器、目镜基座、目镜筒、物镜、电子目镜;光源组件包括灯柱、上光源、侧光源、灯开关旋钮、灯亮度调节盘、电插座、灯柱上盖、灯柱侧盖等;活体单细胞载物台包括固定立柱、反射棱镜和样品玻璃槽;承载座包括三轴微移动装置、钛合金板、铝合金型材框架、定位角铁和包边条。镜检组件在正视角方向获取样品主视图后,通过三轴方向上的平移,调整仰视角观测所需的镜检组件和光源组件的位置,利用固定在载物台上的45°反射三棱镜获取样本的仰视图。为了验证整机的刚度和稳定性,通过ABAQUS软件首先对镜臂和承载座零部件安装工况的受力进行了静态有限元分析,其次对整机的搬移工况进行了力学仿真,结果表明该平台满足强度、刚度和可靠性要求。（3）正仰视角生物显微平台的试制与单细胞观测验证试验。试制了镜臂、灯柱、灯柱上盖、灯柱侧盖,载物台的固定立柱和样品玻璃槽,承载座的钛合金板、铝合金型材框架、定位角铁,对电子目镜、物镜、光源、三轴微移动装置、物镜转换器、目镜基座、目镜筒、灯开关旋钮、灯亮度调节盘、电插座、反射棱镜、包边条等进行选型,进而完成了正仰视角生物显微平台的样机试制,并对样机的分辨率、实际视场面积、微调范围等性能指标进行了测定。为进一步验证样机的观测效果,进行了番茄单细胞正仰视角观测试验,结果表明利用该生物显微平台样机能够获得单细胞的正、仰视角图像,细胞的形状轮廓清晰,从获取的主视和仰视图像中可提取单细胞的三维几何尺寸。