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荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ hybridization,FISH）是现代分子生物学的重要检测手段,在疾病的早期诊断和精准治疗等方面具有重要的临床意义【1】。因此精准的检测结果是实现其临床意义的重要基础。整个FISH实验包含预处理、杂交、镜检等主要步骤,其中镜检就需要用到荧光显微镜。荧光显微镜作为生物信号的硬件检测设备,目前已经是生化、医学等领域必不可少的工具之一。通过对国内外研究情况的调研以及白细胞的FISH检测的实验背景,本课题以呈现准确的FISH检测成果为目标,提出了一种基于单色LED光源的荧光显微镜系统设计方案,通过对LED光源、光源驱动、图像增强算法等关键性技术的研究与分析,确定了最终的方案。同时通过该单色LED光源的荧光显微镜在白细胞的FISH检测实验中应用,得到了良好的实验效果。本课题将通过下面三个部分完成研究与实验:首先,通过比较LED、金卤灯、高压汞灯三者的光电特性,确定了LED作为荧光显微镜的单色光源的方案。根据本课题采用的白细胞FISH实验要求,对LED进行了光学、电热学特性的分析,确保了选择的LED性能完全符合设计需要。并且光源结构的其他光学配件进行设计、分析、选型,最终共同完成光源结构的设计。其次,根据LED的光通量等参数确定的符合白细胞FISH检测实验条件下的电压和电流,为单色LED光源设计了相应的驱动电源,使得其可正常工作。并将设计好的LED光源系统和原显微镜的汞灯进行对比实验,验证了LED光源系统的可行性。最后,本课题对图像增强算法进行了研究,在使用LED单色光源通过已经完成自动聚焦系统的荧光显微镜进行FISH实验中,样本图像由于LED本身的原因导致中间亮四周暗、背景光过强看不清信号点等问题。通过微流控芯片FISH试验后的样本,信号相对分散,根据这一特征提出了一种通过预处理分层细胞和背景再单独对细胞信号增强的算法。并且通过MATLAB的软件完成（1）彩色图像分解通道;（2）删掉图片中不要的部分;（3）将细胞区域与背景区域分割;（4）填充空洞;（5）腐蚀、膨胀;（6）对细胞背景图进行抠图操作;（7）对发光区域进行自适应增强;（8）合并图片等步骤对样本图像进行了仿真验证,提高了运用基于LED的荧光显微镜镜检的准确性。