文章研究应用于酶链式反应（Polymerase Chain Reaction,PCR）,其中对于微滴式数字PCR仪器设备出发,根据系统中对PCR扩增前的微滴化处理,此时样本微滴内部有的含有待检测的核酸靶分子,有的不含有待检测的核酸靶分子,通过采用激光诱导荧光检测方法,对其实现最终的浓度检测。通过对微滴式数字PCR仪设备中光学检测系统进行研究,以微流控芯片为实验设计中目标操作检测对象。在当前的微滴式数字PCR仪设备中,部分功能还需要人为手动操作来实现,因此通过本文的实验设计方案,首先自动对焦获取清晰图像,以供图像处理操作检测芯片微流通道位置点,让激光器自动移动至通道位置处,实现对微滴的荧光检测内容。所以解决的这两点问题能大幅度提高设备的自动化程度和精密检测程度。通过对该部分内容的理论知识学习以及实验设计,本文的研究内容具体包括以下3个方面:1.自动对焦的设计与实现。在完成自动对焦模块设计研究中,包括有图像清晰度评价算法、聚焦搜索算法、调焦窗口的设计。图像清晰度评价函数在对于不同实际环境下的评价效果表现都有所差别,因此本文根据提出的几种图像清晰度评价函数,通过Matlab完成它们对给定的真实场景中的图片数据集的仿真,绘制出清晰度评价曲线,根据给定的几种定量评判指标,最终得到最适用于本系统的一种图像清晰度评价函数。在聚焦搜索算法的研究中,虽然改进的爬山搜索算法效果在表现效果较好,但仍然不能完全避免对焦误差。因此本文提出一种基于RBF神经网络的搜索算法,通过对该神经网络的训练学习,只要给定输入模糊图片的信息,就会输出最佳聚焦点的位置信息,从而有效地减少电机频繁的移动。最后选择合适的调焦窗口能有效地提高算法的运行效率。自动对焦获取到清晰图像不仅方便人员观察,而且能大幅提高图像处理操作的精密检测度。2.图像目标检测的设计与实现。本文主要从两种检测方法进行研究,分别为Blob分析法和Hough变换直线检测算法,通过两种算法分别对实际采集的视频图片进行实现后,根据最后检测的结果比对分析,选取最适用于本文实验设计中光学检测系统的图像目标检测算法,实现对生物芯片中微流通道的检测,以方便激光器的控制运动,解决当前人为操作的自动化处理。3.自动对焦和图像目标检测技术的软件控制系统的设计。基于搭建好的实验平台架构,根据微滴式数字PCR系统的要求出发,选取合适的硬件设备,完成上位机中人机交互界面的设计,界面内可实现的功能包括有自动对焦、电机控制和图像目标检测。最后对实验运行结果进行分析并提出改进方案。