血细胞检测及分析是临床医学诊断的重要依据,红细胞的大小参数可以为某些血液疾病的诊断提供参考。研究开发基于无透镜成像系统的便携式血红细胞检测及分析设备,对实现即时诊断、移动诊断具有重要意义。针对无透镜成像系统采集的图像具有明显衍射现象,无法直接获取细胞大小信息的问题,首先基于衍射理论分析了无透镜显微系统的成像原理及其所采集衍射图像的衍射类型,其次通过模拟仿真对红细胞衍射图像及其尺度之间的映射关系进行了探讨,得出了随着红细胞大小的不断增加,其衍射图像的一级暗环灰度值不断降低这一普遍规律,为后续红细胞大小检测标准的制定提供了理论指导;进一步采用基于卷积神经网络的目标检测算法对无透镜显微系统采集的单个红细胞图像进行目标检测,并对该目标检测网络进行了网络裁剪与网络参数调整,使得网络参数量降低约为原来的55.09%,网络的检测精度最终可达97.1%,能够实现良好的检测效果,避免了传统目标检测方法繁琐的检测流程与其对于噪音不敏感的问题;最后搭建了用于红细胞检测及大小分析的无透镜显微系统装置,基于红细胞尺寸与其衍射图像之间的映射关系制定了红细胞大小检测分析的标准,并且对于本研究确立的红细胞大小检测方案进行了实验测试与验证,结果表明,本文的研究方法可以对正常血液样本中的红细胞进行检测与大小分析,并且检测结果和实际情况相符合,这证明了此研究方法对于红细胞检测及大小分析的有效性,实现了预期的研究目标。本研究通过结合无透镜显微系统和数字图像处理的方式成功实现了红细胞检测及大小分析,提供了一套红细胞检测及大小分析的装置和方法,解决了传统血细胞分析仪器成本高、体积大、不易携带的缺点,为医疗水平低的偏远地区进行血细胞检查与分析提供新的方式和思路。