显微镜的光学孔径和测量带宽的有限性限制了生物应用中的信息获取，包括在观测生物体系的精细亚细胞结构动力学过程、活体超快瞬态生物学过程，以及介观离体组织的高效三维成像等，这一问题成为多领域生物医学研究的制约因素。传统荧光显微镜的局限性促使研究人员着手探索新型荧光显微成像原理和方法。研究者们引入了人工智能手段，以提高荧光显微成像的速度和精度，从而增加信息获取的通量。本文以细胞生物学、发育生物学和肿瘤医学为视角，详细分析了在这些领域中通量限制带来的挑战。结合深度学习，突破了传统荧光显微成像的通量限制问题，为物理光学和图像处理领域的进一步发展提供了契机。这一创新助力于生物医学研究的推进，使科学家能够更全面、深入地理解生命和健康领域的复杂现象。因此，本研究不仅对生物医学领域具有重要意义，而且为未来的研究和应用提供了崭新的可能性。

近几十年来，光片荧光显微镜作为荧光显微技术的一种革新，显著提升了生命科学研究中对组织与细胞结构和功能的高时空分辨率成像能力。相较于传统的落射荧光显微技术，光片显微镜通过选择性逐层照明生物样本，大大提高了光子利用效率，降低了光毒性，并显著提升了成像速度。光片显微镜问世以来，其在生命科学研究中的应用范围逐渐拓宽，从胚胎学、神经科学到肿瘤研究等多个领域均有所涉及，不仅可用于观察细胞和组织的基本结构，还可用于实时监测生物过程中的动态变化。同时，其跨尺度的特点使其适用于从宏观到微观的多个尺度上的观察。本文综述了光片显微镜在高通量成像、超分辨成像以及易用性方面的应用及发展，旨在为生命科学研究人员提供全面的了解和参考，推动光片显微镜在更多领域的应用和发展。

随着科学的进步，生命科学的研究对象由单个器官向组织体、离体组织切片及发育过程中的活体胚胎转变。荧光特异性标记的出现，为追踪物质在单细胞、组织体、器官甚至整个胚胎内的转移过程提供了手段。为了实现整个追踪过程，需要对活体胚胎进行无损、非侵入式的亚细胞级别成像，这就对荧光显微技术提出了更高的要求。在传统荧光显微技术基础上发展了光片照明和超分辨荧光显微技术。前者通过选择平面照明方式，只激发探测物镜焦平面附近的样品，因其具有高穿透深度、低漂白和高成像速度而广泛应用于三维活体组织成像；后者利用特殊的光调控手段将显微镜的分辨率提升至纳米水平，成为研究亚细胞水平生命活动的有力**。通过介绍2大技术的发展、融合以及目前所遇到的问题，探究新型的、适宜观察三维厚组织样品亚细胞结构和生命过程的成像方法。

针对矿山尾矿中微量银元素测定的技术难题, 提出了一种基于超短光路原理的能量色散X荧光能谱快速检测的方法。 提高元素测量分辨率, 提高样品分析效率, 降低光管功率, 延长仪器使用寿命。 能谱系统优化了滤片以及探测器屏蔽物等设计, 准直器采用对X射线基本无散射的聚四氟乙烯, 达到微量银元素的检测要求。 实际尾矿测试中, 银的检出限达到01 mg·kg-1, RSD在01%～26%之间, 准确度在87%～115%之间。 对比尾矿、 原矿及精矿的检测实验, 证明了在能量色散X荧光能谱中引入超短光路设计方法, 能够提升系统峰/本底比, 满足微量银元素的检测要求。

为了实现通信处理器模块通信的功能, 在实时操作系统uC/OS-II和ARM7内核的软硬件平台上, 通过移植LwIP到ARM开发平台提出了一种支持多线程实时应用的嵌入式TCP/IP协议栈的方案。在通讯应用层上, 将Modbus帧嵌入到TCP帧中, 分析研究Modbus/TCP协议通信结构模型, 最终简单可靠地实现了嵌入式Modbus/TCP通信协议。结果表明, 结合Modbus/TCP通信协议, 可通过创建多个线程函数, 稳定有效地实现Modbus/TCP客户端/服务器端之间数据的传送。