随着高新技术发展与医学科学进步，医学检验模式也从手工化专业人员操作、仪器设备复杂、远离现场的传统模式逐步向着仪器小型化、操作简便化、自动化、能实时检测的新型模式发展。POCT（Point Of Care Test，现场检测）正是在这样的医学检验背景下出现的一种新型检验手段。论文整合光子晶体编码微球、荧光显微成像、自动控制和数字图像处理等多项技术，设计并制造一种用于多元生物检测的POCT设备——基于光子晶体微球阵列芯片的生物检测系统，该系统具有体积小、速度快、自动化程度高和准确性好等特点，实现了简便的多元高通量生物检测。研究工作的内容可分为三大方面:　　荧光显微成像系统设计。设计了一种针对荧光编码微球生物芯片的小型荧光显微成像系统，对系统的荧光光源、光路和滤光片组等模块进行了设计和优化，使其分辨率、放大率和景深等光学特性符合检测需求。这些工作为高通量快速检测奠定了基础。　　自动控制系统设计。依据光子晶体微球阵列生物芯片检测原理，设计了合理的自动检测流程。通过控制滤光片转轮、光源和CCD摄像头，使检测过程高度自动化，显著提高了检测速度、准确度和可重复性。　　生物芯片图像处理软件设计。针对生物芯片图像数据量大、样点密度高且不规则、噪声干扰强且对比度低等特点，设计了自动化的图像处理流程。首先对生物芯片图像去噪、增强，然后依据样点特征进行统计识别，最后设计算法获得样点编码信息，完成数据自动化提取。