数字化显微镜，在新药研发、细胞生物学研究、环境生物学研究等很多领域有着重要的应用。数字化显微镜关键技术主要分为三部分：自动显微对焦，对焦运动控制和显微图像拼接。本文提出离焦深度法和对焦深度法相结合的对焦方法。利用修正的离焦量深度法进行粗对焦,并采用对焦深度法对离焦量进一步精整。为了快速获得每个视野下的离焦量，本文在低倍物镜下采用区域一致法、在高倍物镜下采用二维插值的方法分别进行离焦量预估计。为了提高载物台运动特性，本文采用模糊PID进行平台位置的控制，并在SIMULINK中进行模拟仿真，仿真和实际结果证明了控制方案的高效性。最后采用拼接算法SIFT和机械拼接相结合的方法拼接图像，提高显微图像的拼接效率，从而获得全切片的显微图像以便进一步的数字分析。论文最后，改进麦克奥迪的原有VM显微镜系统，将上述自动显微对焦、模糊PID控制以及显微图片的快速拼接理论应用于实际。首先介绍各种理论实现的硬件及其参数，然后详细介绍了软件程序的设计流程。最后给出系统实物图以及软件工作图，实际系统应用证明：上述理论方法满足数字化显微镜全切片扫描的快速性和精确性要求。