1.一种无透镜荧光显微成像装置，包括单色激发光源、可移动散射片、荧光样本层、高性能滤光片和图像传感器；其中单色激发光源的下方设置有可移动散射片，可移动散射片的下侧放置荧光样本层，可移动散射片与荧光样本层平行，荧光样本层用于放置待测的荧光样本，荧光样本为切片类型的荧光样本，荧光样本层与可移动散射片之间的距离根据可移动散射片在荧光样本上产生的散斑尺寸进行调整；荧光样本层下侧设置有高性能滤光片，高性能滤光片与单色激发光源、荧光样本层的荧光样本相匹配，高性能滤光片能够滤除单色激发光源发射的单色光；高性能滤光片下侧设置有图像传感器；其特征在于：所述无透镜荧光显微成像装置的工作过程如下：(1)将单色激发光源经过扩束后照射到可移动散射片上；

(2)可移动散射片所产生的散斑照射在荧光样本层中的荧光样本上，从而激发荧光样本发出荧光；

(3)荧光样本下的高性能滤光片滤除了单色激发光源的光波，图像传感器记录了经散斑调制后的荧光样本图像，得到的荧光样本图像为低分辨率荧光样本图像；图像传感器记录的低分辨率图像可表示为：

式中，In(r)为第n次散斑移动时所记录的低分辨率图像，n＝1,2,3,...,N，N为散斑的移动总数；O(r)为待测的荧光样本，P(r)为可移动散射片在荧光样本上所产生的散斑图像；h(r)为荧光样本到图像传感器之间的点扩散函数，使用高斯函数表示；r表示与荧光样本平行的平面内的位置坐标，可移动散射片沿r位置坐标所在的与荧光样本平行的平面内移动，rn表示散斑移动的位置； 表示卷积运算；

(4)通过多次移动可移动散射片得到多张荧光样本图像，对多张荧光样本图像使用重构算法进行重建，即将多张低分辨率荧光样本图像重建得到高分辨率荧光样本图像。

2.根据权利要求1所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述单色激发光源为激光光源、LED光源或采用滤光处理后的连续光谱光源，光源照射范围能够完整覆盖荧光样本和可移动散射片移动范围，且光源照射均匀；可移动散射片为磨砂玻璃或工程散射片；所述单色激发光源照射可移动散射片会在荧光样本上产生散斑；在平行于荧光样本层的平面内移动可移动散射片，使得可移动散射片所产生的散斑在荧光样本上进行二维移动；高性能滤光片与荧光样本紧贴，紧贴方式为将荧光样本直接放置于高性能滤光片上部，高性能滤光片为透射式滤光片；图像传感器与高性能滤光片紧贴，紧贴方式为将高性能滤光片直接放置于图像传感器上部，图像传感器为二维像素化图像传感器，图像传感器具体可采用CCD或CMOS图像传感器。

3.根据权利要求2所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述散斑移动方式包括：方式一，将可移动散射片与二维位移台固定在一起，在与可移动散射片的同一水平平面内通过二维位移台带动可移动散射片进行二维移动扫描；方式二，单色激发光源的后端采用照射位置与角度可调式结构固定，通过改变单色激发光源在可移动散射片的入射角度，使得散斑在荧光样本面上发生移动；方式三，可移动散射片通过二维位移台移动，同时改变单色激发光源在可移动散射片的入射角度。

4.根据权利要求1所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述荧光样本层与高性能滤光片之间通过光纤面板进行中继，即在光纤面板上方放置荧光样本，光纤面板下方放置高性能滤光片；高性能滤光片与图像传感器之间通过光纤面板进行中继，即在光纤面板上方放置滤光片，在光纤面板下方放置图像传感器；所述单色激发光源根据观测荧光样本的激发波长特性选择合适的光源波长；并根据激发波长选配合适的高性能滤光片，用以滤除激发波长对样本荧光的干扰。

5.根据权利要求4所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述荧光样本图像的重构算法，具体步骤如下：

(0)

步骤1，获取初始估计样本：初始化散斑图像P (r)为高斯型随机散斑，散斑图像是可移动散射片在荧光样本面上所形成的光波分布，用来对观测荧光样本图像进行调制；计算所有观测采集的荧光样本图像，荧光样本图像即低分辨率图像In(r)，计算平均值Iavg(r)＝(0)

n，而后对平均值Iavg(r)进行反卷积运算得到估计的样本O (r)：‑1

式中，F{}和F {}分别表示傅里叶变换及其逆变换， 和 分别表示Iavg(r)和h(r)的傅里叶变换；u为与r对应的空间频率坐标；β是正则化系数；

步骤2：对于第i次迭代，执行下列运算：(i) (i)

子步骤(a)：依据更新得到的散斑图像P (r)和样本估计O (r)，计算第n个低分辨率图像的估计值：

子步骤(b)：利用子步骤(a)内估计的 和采集的低分辨率图像In(r)，进行如下计算：

式中， 和 分别为 和In(r)的傅里叶变换，ε为小于1的数；

子步骤(c)：根据下面公式更新荧光样本图像和散斑图像：样本更新：

散斑更新

子步骤(d)：n＝n+1，重复子步骤(a)到子步骤(c)，直到n＝N，所有低分辨率图像完成更新；

(i+1)

步骤3：重复步骤2，i＝i+1，直到达到最大迭代次数，输出估计荧光样本图像O (r)和(i+1) (i+1)

散斑图像P (r)；得到的荧光样本图像O (r)即为高分辨率荧光样本图像；

所述荧光样本图像的重构算法，当散斑图像未知时，利用公式(5)自动对散斑图像进行估计；当通过预先标定方式确定了散斑图像，则取消公式(5)对散斑图像的更新，直接对观测荧光样本进行估计，其他步骤保持不变。

6.根据权利要求5所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述荧光样本层采用微流控芯片结构，微流控芯片中留有管道和通道，荧光样本为荧光微球，荧光微球的直径为

30um，将荧光样本放置于微流控芯片内；由于所用荧光微球的激发波长是蓝光，无透镜荧光显微成像装置所使用的单色激发光源选用蓝光激光光源；蓝光激光光源的中心波长为

450nm，单色激发光源前端设置3倍扩束镜进行光波扩束。

7.根据权利要求6所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述可移动散射片选用磨砂毛玻璃片，可移动散射片的一端固定于二维位移台上，二维位移台可采用电动或气动推杆结构，二维位移台带动可移动散射片进行二维运动；所述高性能滤光片厚度为50um的超薄黄色吸收滤光片；所述图像传感器为CMOS图像传感器，CMOS图像传感器的像素大小为3.45um，高性能滤光片粘接在图像传感器的感光表面上。

8.根据权利要求6所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述高性能滤光片选用5‑10um的滤光片。

9.根据权利要求7所述的无透镜荧光显微成像装置，其特征在于：所述无透镜荧光显微成像装置进行图像数据采集时，设备调整与数据采集的过程为：(1)采集前调整单色激发光源的位置，使得单色激发光源照射范围完整覆盖荧光样本和可移动散射片移动范围，将荧光样本放置于可移动散射片下方500um位置处，将荧光样本放置于微流控芯片中，微流控芯片下方是高性能滤光片，高性能滤光片下方紧贴图像传感器的感光表面；

(2)打开单色激发光源照射可移动散射片，二维位移台以“回”字型带动可移动散射片围绕荧光样本进行扫描，二维位移台每次移动距离为3um，散斑在X轴和Y轴方向上移动的次数为40×40次，二维位移台带动可移动散射片每次移动后，图像传感器记录一幅荧光样本图像；

(3)最后所有采集的荧光样本图像输入到荧光样本图像的重构算法中，重建高分辨率荧光样本图像。