随着国内电子电气产品产量和出口的增加,随之而来的该类产品中有害物质的检测问题变得突出,不仅如此,日用化工、环境保护、食品安全等行业的物质检测需求也在增加。能量色散X射线荧光光谱仪是一款较理想的检测仪器,受到了各行各业的青睐。在XRF光谱分析技术相对成熟的今天,光谱仪性能的提高主要依靠谱线分析算法的改进与创新。本文首先进行了谱线预处理算法的研究,包括滤波和背景扣除两步。为了解决噪声对谱线的影响,以小波多分辨率分析为基础,结合软、硬阈值门限规则的特点,设计了加权因子,研究了基于软、硬阈值加权的最优小波树滤波方法。对于背景的影响,研究了小波分析背景扣除算法,为了解决传统小波法背景扣除迭代次数多耗时较高的问题,设计了双阈值门限规则,根据小波域中系数分布特点,设计了四分系数法确定阈值分界点的大小。对于样品的定性分析,针对孤立与重叠谱段,分别研究了阈值参数寻峰算法和重叠峰校正算法。对于前者,联合使用导数法与高斯拟合寻峰法,通过调节阈值参数进行初步寻峰。对于后者,依据高斯函数的特点,研究了基于四阶导数的重叠峰校正算法,并且给出了重叠谱段各峰峰宽之比的计算方法。对于样品的定量分析,最重要的是荧光强度的提取,研究了高斯峰拟合法与梯形面积法,后者是在前者的基础上对模型进行的合理简化,并且给出二者在重叠谱段各峰荧光强度的计算。采用C#与MATLAB混合编程方式并结合多线程技术,在.NET Framework平台上开发了上位机分析软件,通过软、硬件联调联试,以大米粉中镉元素的测定为例验证谱线分析算法的有效性,结果表明:定性相对误差在1%以内,镉元素的定量相对误差在10%以内。此外,还量化了光谱仪对镉元素的检出限、定量限和重复性等性能指标,表明整个光谱仪系统实现了镉元素的精确测定,整机具有操作简单、准确性高、实时性高等特点。