细胞的形态特征是细胞学、医学领域研究的重点之一。活细胞大多数为纯位相物体,仅会对光波的相位产生影响,利用光的振幅与强度记录物体信息的传统光学方法无法实现对活细胞进行观测。因此基于相干光的数字全息显微技术、基于部分相干光的微分干涉技术等相位成像技术应运而生。相位成像技术有效的利用细胞的相位信息,通过反演相位的变化实现其形态特征恢复,可对细胞进行无损检测。根据用途的不同微流控芯片存在多种空间微结构,为细胞培养、捕捉、分离等操作提供了便捷安全的操作平台,是研究微流体技术的重要工具。微流通道作为微流控芯片的重要组成部分,在检测微流控芯片中细胞的状态时,观测微流通道细胞是一项重要的工作。针对上述问题特点与需求,本文搭建了一套由可编程控制的LED阵列作为光源组成的显微成像系统,将相位成像技术应用于微流通道细胞检测。该成像系统为部分相干光照明,结合相位梯度传递函数从频域中完成对成像模型的构建。系统的成像结果由LED照明方式决定,无需机械操作通过编码控制即可实现不同的照明方案,结合非对称照明可以获得微流通道内细胞微分相衬成像结果。此外,根据微通道内细胞运动的特点,本文进一步研究了相机采集模式对运动细胞的成像影响,对比不同去模糊算法在运动细胞图像复原中的效率与精度,利用最优复原方法对运动细胞的图像质量进行改善。同时在相位成像结果上利用圆检测方法得到目标,对目标特征提取后,结合机器学习技术实现相位成像技术在微流通道细胞检测中的应用。经过验证,本文所构建的LED阵列照明的相位显微成像系统,可以在相位梯度与振幅图像中建立联系。且成像无需复杂的光学元件,实施成本低。本文所提出的图像匹配与复原结合方案解决了微通道内细胞运动时如何获得的微分相衬图像的问题。同时利用BP神经网络与支持向量机实现了双样本的检测识别,证明了相位成像技术在微流通道细胞检测中的可用性。