自动聚焦是全自动显微成像中的一项关键技术。为了克服已有聚焦算法对聚焦起始点敏感及聚焦范围过小的问题，从分析大范围聚焦曲线形态入手，依据离焦距离、初始搜索方向和初始搜索范围等参量和曲线形态参数间的制约关系，将聚焦划分为六种类型，极值搜索中结合聚焦函数值的变化信息并通过启发式方式将未知类型转化为基本型，从而实现了大范围聚焦到小范围聚焦的转换。然后在聚焦曲线陡峭区范围内对曲线进行高斯拟合以获取最优焦平面。基于自行研发的全自动显微镜系统对提出的算法进行了验证，实验结果证明了该算法的有效性。