设计了一种分光测色仪，使用氙灯作为分光测色仪的测量光源，设计机械结构调整紫外部分的能量在整个氙灯发光强度中的比例。使用荧光物质比例确定的标准色板作为标准物质对仪器和标准仪器进行校准。设计算法对照明光源进行修正，使得照明光源的紫外光谱辐射强度和标准仪器一致，进而降低台间差。此外，设计了实验对方案效果进行验证。未应用所提方案的仪器在CIELAB均匀颜色空间中：测量无荧光材料颜色台间差ΔE_ab的最大值为0.88，平均值为0.44；测量有荧光色台间差ΔE_ab的最大值为13.69，平均值为3.46。应用所提方案后仪器在CIELAB均匀颜色空间中：测量无荧光色台间差ΔE_ab的最大值为0.88，平均值为0.38；测量有荧光色台间差ΔE_ab的最大值为3.88，平均值为1.04。实验结果证明，使用所提方案可以较好地提升不同仪器之间对荧光色测量的台间差水平。

为了代替人眼对物体表面的颜色进行信息检测，设计了LED光源手持式分光测色仪。首先，通过计算不同测量波长分布和分辨率在标准光源照射下的三刺激值，比较它们的相对误差，选取了波长分布为400～700 nm、分辨率为10 nm作为光源的主要设计参数。接着，对照明光源进行研究，通过对卤钨灯、脉冲氙灯与LED光源的均匀色空间坐标进行对比，选取了LED光源作为仪器的照明光源。然后，讨论了不同照明和观测条件及人眼观测颜色的差异，选取以45°方向照明、0°方向接收作为照明和观测条件。最后，进行了照明系统设计和总体结构设计。实验结果表明，测色仪目标中心位置的最大光照强度为9.91×10-3 lm/mm2，平均照度为7.06×10-3 lm/mm2，基本满足了手持式分光测色仪精度较高、轻小型化、光照充足且均匀的设计要求。

设计了一种基于实时双光路校准的分光测色仪结构, 在现有双光路设计中加入校准光源对主光路和辅助光路进行实时双光路校准.构建算法对由温度变化引起的传感器响应效率变化进行修正, 并设计实验在不同温度下对仪器采样稳定性进行评价.实验表明, 采用了实时双光路校正仪器的工作温度从10℃变化至30℃后, 测量数据稳定性标准偏差小于等于0.03, 最大偏差小于等于0.04, 相对于现有技术方案有显著改善.

根据分光测色仪的应用需要,对分光系统、光电接收系统及相关电路组成的光谱仪进行了模块化设计,以方便仪器的整体设计、装调和测试.考虑分光测色仪是非成像光学仪器,故提出用光纤来连接各光学模块.根据应用需求提出了光谱仪的主要技术指标,所设计光谱仪很好地完成了球差和彗差的校正.分析了用滤光片消除二级衍射光谱的方法,解决了光纤和光谱仪数值孔径不匹配的问题.研制了光谱仪系统,其外形尺寸为130 mm×90 mm×45 mm.实验测试显示,在狭缝宽度为50 μm时,光谱仪各波段的光谱分辨率都可以达到2 nm.对光谱仪进行了波长定标,定标精度小于0.2 nm,整个工作波段占401个像元,满足1 nm的波长输出间隔的设计要求.该光谱仪的可弯曲光纤和电子线路便于整机灵活布局与模块拆卸,同时方便单独测试.所述方法为分光测色仪的整机研制与测试打下了良好的基础.

介绍了颜色测量原理，归纳了在线式颜色测量的特点、要求及技术难点，阐述了在线式颜色测量技术发展历程。详细介绍了当前几种国外典型的在线式分光测色仪的主要技术指标、应用范围、系统结构等，指出了每一种仪器的特点和优势。从技术和应用需求两方面对在线式分光测色仪的发展趋势做了展望，为在线式分光测色仪的发展起到一定的借鉴作用。

在对相同材质，不同光泽的物体表面进行颜色测量时，为了去除表面光泽对颜色测量产生的影响，多选择漫射照明、8°观察角、包含镜面反射光的照明观测条件。在理想情况下，由于积分球对照明光线的匀化，测量结果不会受到材料表面光泽的影响。但是在实际仪器结构设计中，由于测量结构设计的限制导致相同光谱反射率，不同表面光泽的测试样品颜色测量结果不同。文章从理论上分析了漫射照明、8°观察角、包含镜面反射光的照明观测条件下不同光泽材料表面测量产生误差的原因，设计了一种可以同时测量颜色数据和光泽数据的测量结构，提出了一种根据被测材料表面光泽数据对 SCI测量数据进行修正的矫正模型，并设计相关实验进行验证。实验结果证明，应用该矫正模型对测量结构进行修正可以显著减小该测量误差。

北京理工大学颜色科学与工程国家专业实验室研制的高精度快速分光测色仪SP-1000可进行各种各样的色度参数的计算.介绍了SP-1000的软件和硬件设计,包括以ARM核为基础的32位微处理器LPC2214对光电二极管阵列S3901的驱动设计,及16位高速模数转换器ADS8361与LPC2214的接口电路设计.该设计思想可使目前的仪器设计趋于智能化,小型化及低成本,应用更为广泛并非常有实际意义.