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本发明公开了一种基于无透镜成像系统光强模型的准球细胞测量方法，根据无透镜成像系统特点，简化直边菲涅尔衍射模型；基于直边菲涅耳衍射模型，建立了弧边衍射模型；在此基础上考虑衍射的叠加，得出无透镜成像光强模型，进而得到准球形细胞的光强与半径之间的关系；最终利用准球形细胞衍射图光强模型来实现对准球细胞尺寸的测量。本发明操作简单，非常适合于POTC，对于准球细胞的特征尺寸大小测量准确，实时性高，对于利用衍射图像来检测细胞的特征信息具有十分重要的意义。

本发明公开一种多角度照明无透镜成像方法、系统及装置，其中方法包括：S100、获取若干张衍射图样，所述衍射图样为不同光照角度的光波通过光阑照射到样本面上时，图像传感器所采集的成像；S200、基于所述衍射图样进行迭代重建，获得成像结果，具体为，计算各衍射图像所对应的相对位移；基于所述相对位移对成像过程进行模拟计算，获得传播到样本面上的光强数据；计算当前目标估计误差，基于光强数据和所述当前目标估计误差更新样本面所对应的目标样本函数；重复上述步骤，直至达到预设的迭代条件，将更新后的目标样本函数作为相应的成像结果并输出。本发明通过模拟成像的过程进行相位恢复和叠层成像，并加以迭代，提高重建分辨率，优化成像结果。

本发明公开了一种基于滤光片阵列的无透镜显微成像装置及重构方法，该装置包括依次设置的多波长复合光源、散射片、针孔、滤光片阵列以及图像传感器，待测样本放置于针孔和滤光片阵列之间。本发明所公开的成像装置通过多波长复合光源经过针孔后照射到待测样本上，样本光波经过滤光片阵列后由图像传感器记录得到多波长混合全息图。最后通过重建算法将多波长混合全息图还原得到被测样本图像。发明实验装置具有快速、小型化、便携和成本低的优点。本发明的方法能够对稠密样本采集一张图像即可重建目标图像，方法快速简便，图像重建效果好，重建效率高。