微颗粒广泛存在于自然环境和医学领域中,海洋微塑料严重破坏了海洋的生态平衡和人类的生命健康,船舶压载水携带的有害微生物严重破坏了海洋环境,对海洋中其他生物的生命造成了威胁,癌细胞严重危害人体的生命健康,检测癌细胞在医学领域中具有重大意义,所以微颗粒的检测对生命科学、自然界和医学至关重要。由于传统的检测设备体积大、价格昂贵、操作复杂,所以开发便携、快速、操作简单的微颗粒检测设备至关重要。本文主要提出一种基于三波长无透镜全息成像的微颗粒检测方法和系统。本系统成像原理为部分相干光透过微孔照射到微颗粒溶液,微颗粒表面的散射光和溶液的透射光分别为物光和参考光,物光和参考光相互干涉形成全息图样。利用微颗粒在红光、绿光和蓝光三种波长激发下的全息图样,经过再现像重建算法、削弱共轭像的三波长迭代算法和三维重建算法,获取微颗粒的二维重建图像及三维重建图像,再通过二维图像及三维图像的几何特征对微颗粒进行检测。系统主要由光源模块、光传播模块、微流控芯片模块、图像采集模块和图像处理模块组成。本文选取三种典型的微颗粒样品分别为:聚苯乙烯颗粒、微藻细胞、癌细胞。通过聚苯乙烯颗粒二维重建图像的长度、宽度与三维重建图像的高度检测聚苯乙烯颗粒的种类;通过微藻细胞的二维重建图像的长度、宽度与三维重建图像的高度检测微藻细胞的种类;通过微藻细胞三维重建图像的高度信息判断微藻细胞的活性;通过癌细胞的二维重建图像的长度、宽度检测癌细胞的种类;本系统的体积为5×5×10 cm3,可测量的细胞浓度高达107个/mL,本文设计的三波长无透镜全息成像微颗粒检测系统具有简单便携和可测量样品浓度高等优点。