本实用新型公开了一种用于观测微生物行为的片上成像显微系统，包括：照明模块、滤波模块、约束成像模块；滤波模块置于所述照明模块的正下方，与照明模块紧密贴合，约束成像模块放置在滤波模块的正下方；其中，约束成像模块基于相干全息成像原理采集被微流控芯片约束的待观察微生物的形态图像；在约束成像模块中，图像传感器与微控流芯片紧密结合，有效的解决了折射率适配问题，由此实现对微流控芯片中的微生物进行高分辨率成像，另外，由于图像传感器可以同时实现大视场和较高的分辨率的成像，从而本实用新型所提供的片上成像显微系统能够同时实现对微生物进行约束并高通量的观测微生物的行为。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利