红外测温成像技术精度的影响因素较多。尤其在实验外场的复杂环境下，有时难以达到预期指标。为了有效提高便携式红外热像仪的外场测温精度，利用红外测温理论模型梳理和总结了外场测温的主要影响因子，然后利用外场实测数据对其进行了统计分析，并提出了相应的修正方法。结果表明，修正后的数据标准差由0.89 K降至0.3 K，有效提高了测温精度。

针对红外图像含大量噪声以及对比度低等特点，提出一种结合快速模糊 C均值聚类的改进 Lazy Snapping分割方法。对红外图像使用快速模糊 C均值聚类算法进行预分割，通过形态学骨架提取的方法在图像中标记出目标和背景种子点，将 Lazy Snapping算法由全局分割转化为聚类区域分割，并构造能量函数，通过最小割算法求解能量函数的最小值并使分割效率得以提升，减少了图像存在的过分割现象，使 Lazy Snapping算法由交互式算法变为非交互式算法，实现了红外图像的自动分割，提高了 Lazy Snapping算法的实时性。通过对各类不同红外图像进行分割实验，再与其他分割方法进行性能评价比较，结果表明改进的算法具有良好的分割效果及较强的鲁棒性。

通过测量组织液中的葡萄糖浓度获得血糖信息是目前实现血糖连续检测的主要方法, 中红外ATR光谱法在分析葡萄糖等生物小分子成分信息方面具有显著优势, 但是如何利用中红外ATR光谱法检测皮下组织液中的葡萄糖信息仍是尚未解决的问题。 在对中红外穿透深度理论分析的基础上开展了自然状态和渗透状态下人体皮下组织液葡萄糖的中红外ATR光谱检测实验。 首先探究将中红外光直接入射到人体皮肤表层上, 采集自然状态下人体手指皮下组织液葡萄糖的ATR光谱数据, 讨论中红外直接穿透皮下组织获得葡萄糖信息的可行性; 在此基础上, 通过采用低频超声和真空负压的方法促进组织液渗透到皮肤表层, 采集其中红外ATR光谱进而分析和判断是否含有葡萄糖特异信息。 由于二维相关光谱技术在红外光谱等光谱研究领域分析分子间反应和物质的吸收峰信息来源时有很高的分辨率和很好的适用性, 利用二维相关光谱技术分别分析皮肤表层在自然状态和渗透状态的实验条件皮下组织体中葡萄糖信息。 实验结果表明: 中红外ATR光谱法无法直接应用于皮下组织液的葡萄糖浓度检测, 利用物理或化学的方法促进组织液渗透到皮肤表层, 是实现中红外ATR光谱法检测皮下组织液中葡萄糖的一个发展方向。

提出一种激光器发射波长和功率控制与稳定的方法, 研制出波长范围在9.19~9.77 μm, 可应用于葡萄糖检测的中红外波长可调谐CO2激光器, 发射光谱半波宽度为4 cm-1, 光谱分辨率达到2.7×104, 最高功率为800 mW, 功率波动性＜0.8%。 根据葡萄糖在中红外指纹谱波段的吸收特性, 选择激光器发射光谱9R和9P带的1 081, 1 076, 1 051, 1 041和1 037 cm-1作为测量波长, 利用ATR传感器测量了PBS溶液中葡萄糖浓度。 结果表明五个测量波长下的吸收度与葡萄糖浓度呈现良好的线性关系(R2＞0.99, SD＜0.000 4, P＜0.000 1), 且该波长可调谐激光光谱测量系统的灵敏度是传统FTIR光谱仪的4倍左右。