人体血液中各成分的含量是反映人体健康的重要标志物,在疾病的预防和诊断中发挥着不可替代的作用。传统的有创生化检测方法不仅程序复杂、有污染,而且还会给受试者造成痛苦,更不能实现长期的实时监测。因而血液成分的无创检测成为了近些年的热点研究课题,其中动态光谱法血液成分无创检测从理论上能够消除个体差异和测量条件变化的影响,相比其他方法具有显著的优势和更为广阔的发展前景,但也存在着一些尚未解决的问题。本文从多波长PPG预处理和动态光谱提取之间的配合效应和分区建模的非线性校正方法两方面进行了研究。基于动态光谱的血液成分无创分析的精度不仅取决于每一个环节的精度,也取决于各个环节的恰当配合。因此统筹考虑PPG预处理和动态光谱提取两个环节:针对动态光谱提取方法对某些噪声抑制不足,优选合适的PPG预处理方法以补充动态光谱提取方法对某些噪声抑制能力不足,从而提高所提取动态光谱的信噪比。为了检验不同PPG预处理方法与动态光谱提取方法在抑制噪声上的配合效果,以76例临床样本作为研究对象,分别采用零相移带通滤波器、小波变换滤波器、经验模态分解滤波器对多波长PPG信号进行预处理,优选单沿法提取动态光谱,最后利用偏最小二乘法建模去预测血红蛋白浓度。实验结果表明:与无预处理相比,零相移带通滤波器、小波变换、经验模态分解预处理后的均方根误差分别减小了23.92%、21.27%、20.20%。零相移带通滤波器在保持原始PPG信号相位的同时有效地弥补了单沿法在高频噪声抑制上的不足,因而零相移带通滤波器对提高模型的稳健性和血红蛋白的预测精度更为有效。通过考虑环节之间的配合效应,进一步提高了血液成分无创检测的精度,加速了动态光谱方法进入临床应用的进程。本研究对基于吸收光谱的定量分析都有重要的借鉴意义。为了减小散射带来的非线性对基于动态光谱的血红蛋白无创检测精度的影响,提出了一种新的建模分析方法:按照被测成分含量分区建模。以275例临床样本作为研究对象,偏最小二乘法作为建模方法,对比了按照血红蛋白浓度分区建模和不分区建模两种方法下对血红蛋白浓度的预测精度。实验表明,2个分区模型的均方根误差都比不分区模型的小,分区模型总的均方根误差比不分区模型减小了大约10%。上述结果证明了按照血红蛋白浓度分区建模使得模型在一定程度上线性化从而减小了非线性对血红蛋白预测精度的影响,这对提高基于动态光谱的血红蛋白无创检测精度有着十分重要的意义。该方法还为校正其他物质的光谱定量分析中的非线性提供了新的方法和思路。