5类白细胞的识别与分析在临床医学和生命科学研究中有着极其重要的应用意义。近年来数字相位显微技术在红细胞的显微观察方面得到了突破性的发展。而白细胞由于其光学相位体结构的特殊性，相位显微方法的应用存在着一定困难。分析了5类白细胞的光学特征，建立了光学模型，并应用虚拟仿真技术研究了其相位分布特征，通过相位分布特征与白细胞类别关系的分析，发现白细胞在相位成像过程中，相位分布特征不仅仅由干涉而成，而且与细胞核的散射相关，但是存在着一定的可确定性。

相位显微技术, 作为一种非侵入式无损伤的生物细胞检测及研究工具, 受到了广泛的关注。从定性和定量两个方面综述了生物细胞相位显微技术的研究现状, 具体介绍了定量全场相位显微技术的新进展。在此基础上, 指出了现有生物细胞相位显微技术有待改进的一些共性问题, 并预测了该技术的发展趋势。

从白细胞形体结构的特点出发，建立了单核细胞的双层偏心球模型。基于米氏散射理论和电磁波界面传输理论，应用几何散射逼近方法得到了单核细胞的散射光复振幅函数，其数值计算结果与运用有限元方法计算的VirtualLab虚拟仿真结果一致。数值计算的结果表明散射光强的角分布出现了3种不同频率的光强调制。分析了这3种调制出现的物理机制，指出调制特性与细胞的形体参数及光学参数之间的关系：低频调制在细胞大小尺度内无变化；次低频调制与细胞的相对折射率和核质比有关；高频调制的缺失与相对折射率和入射取向有关。并且指出了在细胞核紧贴细胞的情况下会有调制畸变现象出现。这些结果为单细胞的精细光学检测和鉴别技术的提高提供了理论依据。