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本发明公开了一种基于改进型LED矩阵无透镜成像方法，克服了现有技术中每次只点亮一个LED灯，导致成像质量低的问题，它包括下列步骤：S1：单片机对LED矩阵光源进行编码曝光，使LED灯按规律依次点亮，每次点亮的光通过成像装置，然后在电荷耦合元件传感器上获得低分辨率的强度图像In；S2：将获得的强度图像In根据迭代算法重建出一张高分辨率的图像；S3：深度神经网络对成像质量进行自动判别，输出高质量的图片。按照规律每次点亮不同位置、不同数量LED灯，提高了成像质量；同时能对成像质量进行判别，输出高质量图片。

本发明提供一种基于叠层成像的无透镜成像装置及其相位恢复方法。装置包括激光、样本、样本夹持装置、电机、散射层以及图像传感器。在成像过程中不断使用电机在水平方向上移动样本的位置，散射层用于调制激光照射样本后产生的出射光。同时保持样本和图像传感器之间的相对距离保持不变，用图像传感器记录下样本在不同位置下所成的图像，采集200张图像后，使用二维互相关算法和rPIE算法恢复散射层的轮廓以及样本的轮廓。二维互相关算法和rPIE算法使用MATLAB 2018a软件实现。本发明在样本和图像传感器间添加一个散射层，可以用来计算样本在不同位置下的位移，分辨率可以达到的极限从9‑1提升到9‑4。

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。