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近紅外光譜儀從分光系統可分為固定波長濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調濾光器和陣列檢測五種類型。近幾年，隨著化學計量學、光纖和計算機技術的發展，在線近紅外光譜分析技術正以驚人的速度應用于包括農牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內的許多領域，為科研、教學以及生產過程控制提供了一個十分廣闊的使用空間。
近紅外光譜儀獲得光譜主要應用兩種技術透射光譜技術和反射光譜技術：
透射光譜(波長一般在780~1100nm范圍內)是指將待測樣品置于光源與檢測器之間，檢測器所檢測的光是透射光或與樣品分子相互作用后的光(承載了樣品結構與組成信息)，若樣品是混濁的，樣品中有能對光產生散射的顆粒物質，光在樣品中經過的路程是不確定的，透射光強度與樣品濃度之間的關系不符合Beer定律。對這種樣品應使用漫透射分析法。
反射光譜(波長一般在1100~2526nm范圍內)是指將檢測器和光源置于樣品的同一側，檢測器所檢測的是樣品以各種方式反射回來的光。物體對光的反射又分為規則反射(鏡面反射)與漫反射。規則反射指光在物體表面按入射角等于反射角的反射定律發生的反射，漫反射是光投射到物體后(常是粉末或其它顆粒物體)，在物體表面或內部發生方向不確定的反射。應用漫反射光進行的分析稱為漫反射光譜法。此外，還有把透射分析和漫反射分析結合在一起的綜合漫反射分析法和衰減全反射分析法等。
近紅外光譜儀從光譜中提取有用信息屬于弱信息和多元信息，需要充分利用現有的光機技術、電子技術和計算機技術進行處理。計算機技術主要包括光譜數據處理和數據關聯技術。光譜數據處理是消除儀器因素(燈及測量方式等)環境因素(如溫度等)和樣品物態(如顏色、形態等)等對光譜的影響。常采用的方法有平滑、微分、基線漂移扣減、多元散射校正和有限脈沖響應濾波等也可以用小波變換來進行部分處理。數據關聯技術主要是化學計量學方法。化學計量學的發展使多組分分析中多元信息處理理論和技術日益成熟，解決了近紅外光譜區重疊的問通過關聯技術可以實現近紅外光譜的快速分析。
近紅外光譜儀的應用中，我們所關心的是被測樣品的組成或各種物化性質，因此，如何提取這些有用信息是近紅外光譜分析的技術核心。現在的許多研究與應用表明，利用化學計量學方法進行近紅外光譜分析是非常有效的。化學計量學理論在近紅外光譜儀器中的應用對儀器的實用化是非常關鍵的。
近紅外光譜儀分析中被測物質的近紅外光譜取決于樣品的組成和結構。樣品的組成和結構和近紅外光譜之間有著一定的函數關系。使用化學計量學方法確定出這些重要函數關系，即經過校正，就可以根據被測樣品的近紅外光譜，快速計算出各種數據。現在常用的校正方法主要有：多元線性回歸、主成分分析、偏Z小二乘法、人工神經網絡和拓撲方法等。
