血糖浓度的近红外无创伤测量是全世界关注且具有重要现实意义的课题,但其研究成果尚不能实现真正的临床应用。目前面临的主要难题是人体生理背景复杂多变,导致微弱的血糖信号难以有效提取。本论文进行了背景扣除方法的研究,以消除人体生理背景变化的干扰,提高无创血糖检测技术的有效性。理论分析并实验验证皮肤漫反射光谱测量血糖浓度的可行性。采用蒙特卡罗模拟的方法证明,基于本文采用的无创血糖检测系统,极限检测精度可高达5.2mg/dl;在动物实验中,首创地实现皮肤光谱和血管光谱的同时采集,结果表明,皮肤漫反射光谱和血管漫反射光谱之间具有很好的相关性,为近红外漫反射光谱无创血糖检测技术的可行性提供了实验佐证。进行背景扣除方法的基础研究。文中首先从系统硬件和样品测量两方面研究与糖浓度信息无关的主要背景噪声信号分布情况。针对系统漂移的干扰,采用“Sandwich”背景扣除法,葡萄糖水溶液实验的葡萄糖浓度预测精度提高了44.7%。针对样品特性变化的影响,采用相近背景扣除法,有效提高了离体实验中的葡萄糖浓度测量精度,葡萄糖水溶液和Intralipid-2%溶液的葡萄糖浓度预测精度分别提高了25.9%和40.1%。提出基准波长背景扣除法。根据基准波长点的漫反射光强对葡萄糖浓度变化不敏感的特性,以此波长下的检测信号作为人体血糖测量的内部基准,从而消除人体生理背景变化的干扰。在纯吸收介质和浑浊介质中理论研究并实验验证基准波长点的存在,在此基础上,理论推导基于基准波长的背景扣除公式,并应用于离体实验中,白蛋白三成分和intralipid-2%溶液的葡萄糖浓度预测精度分别提高了50.3%和40.3%。提出背景空间投影的背景扣除法。将待分析光谱投影于由对背景信号变换敏感的波长张成的空间-背景空间,达到抑制背景信号对葡萄糖特异性信号提取的目的。以二维相关理论为基础,从系统硬件和测量条件的角度系统分析了近红外漫反射光谱法无创人体血糖测量中背景信号的波长特性,并借鉴净信号中张成空间的理念,完成对背景空间和相应算法的定义。该方法的应用使得二成分糖水溶液和intralipid-2%溶液的葡萄糖浓度预测精度分别提高了25.8%和26.6%。