用于食品安全检测、环境污染检测、毒品检测、化学战剂检测等的现场快速检测要求检测设备便携、快速和准确。目前的常规实验室检测方法虽然能够实现准确检测,但是其实时性较差,无法满足现场快速检测的要求。本文设计开发了基于等离激元增强拉曼光谱的便携式快速检测仪,能够实现对滥用添加剂、违禁食品添加剂、农药残余、毒品和环境水污染等大量有害物质的现场快速检测。本文在分析了拉曼光谱快速检测系统的功能需求和性能指标基础上,设计了一套由快速检测仪终端、云服务器端组成的拉曼光谱快速检测系统,开发了快速检测仪的UI界面,提出了改进的反向匹配算法,设计了可用于增强拉曼光谱半定量检测的拉曼光谱标准数据库,实现了拉曼光谱的快速辨识,主要工作内容包含以下几点:(1)基于ARM嵌入式系统开发,以微型拉曼光谱仪为数据采集单元,设计并搭建了快速检测仪终端的硬件结构,基于QT开发环境编写人机交互界面程序,光谱仪等设备驱动程序,服务器通信程序等,建立了拉曼标谱数据库,实现了快速检测仪的拉曼光谱数据采集、自动标定、快速辨识和数据自动上传等功能;(2)针对峰强权重影响匹配相似度的问题,较强特征峰易掩盖较弱特征峰,设计了拉曼光谱特征峰的峰强权重曲线,通过该曲线来平衡强弱特征峰的权重;(3)针对半定量问题,增强拉曼光谱无法做到定量检测,依据不同浓度物质的增强拉曼光谱间存在特征峰数量上的差异,设计了专门的多浓度标谱数据库来实现一定程度上的半定量检测;(4)针对嵌入式设备的运算性能较弱的情况,设计了 GPU硬件加速,提高了辨识算法中大量浮点运算的运算速度,与纯CPU算法相比,在辨识速度上提高了 20倍以上。设计并完成了样机的制作,进行了标准样品的检测实验,能准确检测出所含有的添加剂,最后对市场上常规的几种饮料和食品进行了抽样检测实验,检测出的主要添加剂与配料表一致,并具有良好的灵敏度和重复性,达到预期要求。