本发明公开了一种基于无透镜成像的数字PCR系统。所述系统包括控温模块、微孔阵列PCR芯片、光锥、CMOS芯片和数据采集卡五个模块；控温模块位于微孔阵列PCR芯片的上方；微孔阵列PCR芯片位于光锥的上方；光锥位于CMOS芯片的上方；CMOS芯片和数据采集卡相连；微孔阵列PCR芯片放在光锥上并通过导热硅胶垫与控温模块结合。本发明提出基于CMOS图像传感器无透镜成像技术构建一体化、小型化数字PCR系统，将大大降低数字PCR的复杂度和成本，有利于数字PCR系统的推广应用。