本文设计了一种光纤探头式光谱采集分析系统,针对由于光纤材料的吸收、散射等原因导致光谱经过光纤传输后发生衰减的问题,提出了比值校正法、权值平均比值校正法和傅立叶频谱校正法。整个测色系统的测色波长误差小于0.4nm,色坐标误差小于0.01。以苹果表皮微区作为研究对象,测量碰痕、烂痕、疤痕和无明显伤痕四类样本不同情况下的反射光谱,并进行色度分类分析。采用建立的三级误差反向传播的前馈型神经网络(BP 网络),确定反射光谱与生物特性的关联模型,并分析了网络参数调整对网络性能的影响。实验表明,该系统在加入20%的白噪声时,其分辨准确率在85%以上。并提出了新的网络分类结果表示方法——隶属度表示法。以肉品作为研究对象,通过测得的光谱对肉品的新鲜度进行色度分类分析;建立神经网络对肉品新鲜度进行分析,训练样本判别的准确率达到93.3%以上;检验样本的判别准确率为80%以上。本文为生物表面特性进行分类分析提供了理论和实验依据,对生物表面测试仪器的实用化会起到积极的推动作用。