光谱仪是进行光谱分析必不可少的设备,然而传统的光谱仪器不仅体积庞大、价值不菲,而且使用起来十分复杂,难以满足科研人员野外测量的需求,因此研究重点转移到了光谱仪的微型化、智能化上。市面上现存的微型光谱仪虽然在体积、价格和速度上取得了很大的进步,但是测量性能却不尽人意,严重的还会改变光谱的整个分布形式,这给需要通过分析光谱数据才能完成的研究带来了非常大的影响。造成上述问题的原因有:波长定标精度不够高、光电转化过程中输入的光子与输出的电子不对等、测量过程中含有噪声、非目标光束到达了像面以及光由狭缝进入微型光谱仪系统时发生了散射等。其中,影响占比最大的是由散射引起的光谱展宽。为了降低分析误差,提升测量结果的准确度和精确度,需要我们对测量得到的初始光谱数据进行带宽校正处理。文章首先介绍了光谱展宽发生的原因以及展宽对光谱分析造成的影响,详细论述了五种经典的带宽校正方法,包括:Stearns and Stearns(S-S)法、Ohno法、Differential Operator(DO)法、Richardson-Lucy(R-L)法和Levenberg-Marquardt(L-M)法,总结了各个校正方法的优缺点,并给出了对光谱校正效果进行评价的方法。带宽校正实际上是一个反向求解的过程,本文提出了一种基于最大后验估计法(Maximum a Posteriori Estimation Method,MAP)的校正方法,将带宽校正问题转化为概率预测问题。然后组织了三组模拟实验(不含噪声、含光电子噪声以及含随机噪声),并就这些方法的校正效果进行了对比,验证了最大后验估计法在光谱带宽校正上的有效性和适用性。最后将其应用到了基于微型光谱仪的波长位置校正和LED(Light Emitting Diode)的颜色测量上。为了提升测量结果的可信度,光谱仪器在正式投入使用前需要先完成波长定标,而传统的定标是通过手动寻峰和高于五阶的多项式拟合来完成的,定标精度难以满足实验要求。本文采用最大后验估计法(MAP)和Voigt线状谱模型结合的方式来实现波长定标,实验结果表明:传统方法的校准误差约为0.4nm,我们所提方法的校准误差约为0.1nm,定标精度得到了提升。以完成标定后的微型光谱仪为基础,搭建了一套LED颜色测量系统,待测光源为美国科锐公司生产的LED灯,包括三种不同色温下的白光LED和三个单色光LED,经过校正处理后得到的色品坐标与参考坐标之间的误差在0.0002左右,与未经处理得到的色品坐标相比,误差降低了一个量级,进一步验证了本文所提方法的有效性。