简要阐述了研制开发专用近红外光谱分析软件系统的必要性；介绍了中国农业大学研制的近红外光谱分析软件系统（“CAUNIRS”）的主要功能模块以及其功能特点；在“CAUNIRS”软件系统和结合行业专用需求的基础上，介绍了“复方中药专用近红外质量控制分析软件”和“近红外烟叶质量控制与配方设计专用软件”的设计开发模式；该软件系统的开发顺利完成了“十五”科技攻关项目“科学仪器研制与开发课题”中“专用近红外光谱分析仪研制与开发”子课题等项目中所要求的软件系统开发内容和任务。

近红外光谱仪调制器误差源对调制光频率和波形产生干扰,影响最终测量结果。提出一种基于最大熵原理的调制器工作状态判别方法。选取调制光带限能量为合成不确定度随机变量,给出了带限能量的推算方法,并拟合了调制光带限能量区间概率分布,利用不同分布特征判别调制器不同工作状态。实验用对偶规划方法计算了不同样本数下某型自行研制调制器工作状态的区间概率分布,给出工作状态识别合理的样本数,验证了其在调制器工作状态判别上的有效性。

提出将体检装置与马桶结合起来的智能马桶的设想,对传统的临床尿液分析仪进行综述,并针对体检装置的要求设计出一种用近红外光进行尿液成分分析的方案.该方法具有免化学试剂、实时在线检测、快速、操作简单等优点.文中阐述了其分析原理,设计出其检测系统的总体结构.

无创血糖检测技术具有无疼痛、无感染、测量简单、测量速度快等优点,能有效地满足糖尿病人实时、频繁监测血糖浓度的需要,是血糖检测技术发展的方向.本文介绍了人体无创血糖检测各种技术的原理、特点及研究进展.指出近红外无创血糖检测是最有前景的无创血糖检测方法之一,是无创检测技术研究的热点.

本文分析了光栅扫描型近红外光谱仪中光谱信号频率波动引起的测量误差问题,提出了一种同步整周期采样的正交DPSD方法,讨论了实现这种方法的几点注意事项.最后,给出了这种方法与原模拟锁相放大器的信噪比对比测试实验结果.理论分析和实验结果表明：此方法与模拟锁相方法相比输出信噪比提高了一倍多,可以应用于近红外光谱仪的微弱信号检测,能够精确地从噪声中提取出光谱信号,达到了良好效果.

多通道近红外光谱技术用以对近红外光谱进行快速测试,但探测器的性能限制了测试的光谱范围.本篇论述了采用两波段双光谱仪器技术,即将700～1700nm波段分为700～1100nm与1050～1700nm两个波段的方法,实现宽波段的近红外多通道光谱测试的仪器设计.同时也对食醋、酱油、牛奶等进行了吸收光谱测试.

针对过程分析应用领域,研制了一种在线近红外光谱分析仪。详细描述了该仪器系统的主要组成结构,展现各模块功能特点。对该仪器进行性能测试,结果显示该分析仪性能稳定,超过了USP1119（美国国家药典）规定的指标要求。实验室中的汽油样本建模实验和现场的重烷基苯与白糖应用结果表明,该仪器具有响应速度快、建模能力强、预测精度高、可同时预测多种组分、使用维护方便、维护成本低和可靠性高等优点,能够适应各种复杂的应用环境。

近红外光无创伤检测是国内外生物医学工程界研究的热点之一，近红外颅内出血检测设备以MSP430单片机为控制核心．根据血红蛋白对两种波长近红外光不同的吸收特伍及朗伯特一比尔定律，能在短时间内对颅内出血作出及时准确的检测．为是否实施CT／MRI检查提供指征，从而缩短神经外科手术开始前的准备时间，可以显著提高患者的成活几率及神经系统功能的恢复。

利用近红外光谱技术的无创血氧测量得到了广泛应用。分析了传统的双波长光源测量低血氧的误差原因，采用三波长测量算法提高了测量精度。定标实验证明了文中选取的三波长光源的准确性。通过对系统性能的测试比较，得出该系统具有较高的准确度和较好的实时性。此系统在低血氧饱和度监护方面具有广泛的应用前景。

项目组研制了近红外谷物专用分析仪，该仪器由专门设计的光源模块、自行开发的微型光谱仪模块、往复运动式样品池（或旋转样品池）模块、光谱数据处理模块等组成，用于快速分析谷物品质。通过对比实验，该仪器以漫透射方式实测大豆籽粒样品与小麦籽粒样品的结果均优于两台高精度近红外光谱仪漫反射方式测定同一批样品的结果。该仪器可以为用户捆绑数学模型，并有“我国部分农产品近红外光谱库”作为模型开发的支持。采用自行研制开发的光谱仪，大大降低了仪器的成本。该仪器已经具备批量生产的能力，特别适合于谷物籽粒样品分析，也可以应用于粉末样品的品质分析，可用于我国农业、育种、粮食等部门。