传统的光谱仪虽然测量精准,但体积庞大,价格不菲,应用范围有限。光谱检测技术在新型智能硬件上的普及迫切的需要光谱仪的微型化和集成化。如今,微型光机技术、微电子技术、先进加工技术和计算机技术的发展为光谱仪进入智能化、微型化、数字化时代提供了坚实的基础。目前市场上已有很多微型光谱仪产品,然而以现在的制造工艺技术、集成化技术、微型光机技术,生产出来的微型光谱仪仍然不尽人意,存在杂散光、热噪声、脉冲展宽等诸多实际需要克服的问题。为提高基于微型光谱仪的光谱测量系统的测量精度和准确度,本文对原有光谱仪光学系统、机械系统、电路系统进行了优化设计。优化设计的新微型光谱仪,光学机械系统装配与调整更加方便同时充分考虑了杂散光抑制,电路系统充分考虑了降噪处理。上述措施为后继微型光谱仪的提升打好了基础。重点研究并分析了目前行业内尚未关注或关注不够且极为影响光谱仪性能的波长定标技术、CCD的非线性校正技术、杂散光校正技术、仪器带宽校正技术和辐射定标技术的理论与实施。以现有的光谱仪为原型,将上述5大技术应用到现有光谱仪软件中,极大地提高了微型光谱仪的测量精度,为进一步实用化打下基础。考虑到光谱仪的处理速度以及数据序列化问题,利用我们在CMOS同CCD相机颜色校正视频处理引擎上的经验,进一步设计了一种适用于光谱数据预处理校正的管道方法,将上述5大技术有机地集成到一起,为光谱仪数据流实时处理提供了基本解决方案。在光谱数据预处理校正管道方法与颜色参数测量理论相结合的基础上,开发出一套快速实时光谱测量系统。测试结果表明,校正后的光通量偏差：白光小于3%,单色光小于5%,波长精度小于1 nm,色品坐标误差小于0.002,各项误差指标都已经达到国外同类产品精度要求。实验证明该系统有效的保证了基于微型光谱仪的应用系统的光谱计算准确度和精度。该方法可以有效提高系统测量结果的准确性和精度,保证整个测量系统的可靠性、重复性和一致性,可以达到在线工业检测的要求。