细胞大小是进行医学诊断的重要基础。传统的细胞尺寸检测设备有光学显微镜和流式细胞仪,光学显微镜需要专业人员操作,不能自动化,流式细胞仪设备笨重,价格昂贵,二者都不适合即时检测。无透镜成像技术的发展为细胞尺寸检测提供了更好的解决方案。传统的基于无透镜成像技术的细胞尺寸检测方法有阴影成像和全息重建,前者需要细胞紧贴图像传感器表面,操作复杂且检测成本高,后者对光源有严格要求,算法复杂。本文提出了一种利用衍射图像的衍射条纹半径获取准球形细胞尺寸的算法,在不改变系统结构的情况下,能够快速实现细胞尺寸的检测。本文首先分析了无透镜成像系统的衍射理论和准球形细胞的衍射成像规律,根据菲涅尔衍射理论提出了一种系统参数检测算法。其次,根据衍射成像规律建立了衍射叠加模型,通过衍射叠加仿真和拟合得到准球形细胞尺寸检测算法及尺寸检测的边界条件,并给出了完整的准球形细胞尺寸检测方案。为了验证算法的有效性,搭建了实验平台,分别使用直径为5μm、6μm、7μm、和9μm的聚苯乙烯微球,以及人体健康的红细胞对算法进行测试。测试结果表明,利用本文提出的算法计算得到的红细胞半径均值与显微镜下测量的红细胞半径均值相比,误差为3.12%,且单个细胞半径最大误差为9.69%,平均误差为5.37%,算法计算的300个微流控中的红细胞的半径均值为3.40μm,而人体正常红细胞的平均半径约为3.50μm,该测试结果充分说明了本文提出的细胞尺寸检测算法的有效性,且具有较高的测量精度。最终在此基础上,设计了基于嵌入式系统的小型化细胞尺寸检测系统,其中设计的无透镜图像采集系统的尺寸仅为48.30×48.30× 80.50mm3。本文利用衍射图像的衍射条纹半径,实现了无透镜系统下准球形细胞尺寸的测量,为细胞尺寸检测提供了新的技术手段,拓宽了无透镜成像系统的应用。设计了基于嵌入式系统的细胞尺寸检测系统,减小了设备体积,降低了检测成本,为小型化细胞检测设备的设计提供了新的思路。