糖尿病作为严重威胁人类身体健康的疾病之一，对于糖尿病患者为了吃药频率和时间间隔以此来保持自身的治疗，必须面对不断的监控自己的血糖浓度这一个难题，而传统的检测仪器往往都是有创或者微创的，因此给患者带来了一定的痛苦，同时也会带来交叉感染。本文总结了呼出气体非接触检测疾病方法在医学上尤其是糖尿病检测方面的应用；基于可视化阵列传感器对气体的识别机理响应，结合电子技术及光学检测方法，设计了一套糖尿病呼出气体检测装置。本文设计的密封反应气室抽取气体进入，使用CMOS光学传感器采集可视化阵列传感器与气体反应前后的图像信息，然后通过图像处理技术对可视化阵列传感器的光谱变化信息进行处理和分析，最后得到检测结果。本文的具体工作包括：①基于糖尿病呼出气体检测系统的功能需求，采用模块化的设计思想，设计了机械密封检测装置以及上下位机的硬件电路系统。以ARM9为核心的嵌入式系统作为上位机，控制整个系统的工作过程；以PIC16F877A单片机作为下位机，控制气体的流速（微型气泵驱动）以及包括对温湿度和流量监控的检测模块，提供背景光源的LED驱动模块和实现上下位控制系统通讯的USB通信模块。②根据气体检测的原理及其流程，提出了软件各个模块的设计方案。③制备了丙酮气体，并调配成梯度浓度，为检测提供气体样本。④用设计的呼出气体检测糖尿病装置对配制的气体进行检测研究。可视化阵列传感器对丙酮气体的响应时间<30s，判别分析显示除了在时刻点3分钟时无法完全区分以为，气体时刻可以区分；支持向量机对不同丙酮气体浓度的识别结果显示，可视化阵列传感器对丙酮气体具有显著的识别能力；模糊神经网络对不同浓度的丙酮气体进行定量识别，结果显示误差在接受范围内。本文研究表明，设计的基于可视化阵列传感器的糖尿病呼出气体检测装置能够实现对有丙酮气体快速、灵敏、准确的检测，并且具有检测费用低、操作方便等优点，为下一步深入研究提供了思路和方向。