本论文以“十五”重点科技攻关项目“结肠早癌自体荧光内镜诊断系统研究”为背景，对大肠癌自体荧光检测系统激光器设计改造及对系统采集的荧光光谱的数字信号分析进行了重点研究，以实现激光器最佳激发波长的选择和获取区分大肠癌与正常组织自体荧光光谱的特征指标，为建立大肠癌智能诊断模型和开发应用于临床的大肠癌自体荧光诊断系统打下坚实的基础。 本研究表明经改进的Nd：YAG和钛宝石双输出固体激光器可有效地应用于大肠癌自体荧光检测研究。由于激光器光路设计中引入钛宝石参量放大器，为最佳激发波长的确定提供了硬件支持，通过实验数据分析确定380nm为最佳激发波长。 对于荧光光谱采集实验获得的海量数据，不借助编程，手工处理无法实现，因此基于Matlab软件编程的多方法分析大肠癌自体荧光光谱信号是必要且有效的。我们分别采用斜率法、感知器法、均值方差法、功率谱法对大肠癌及对照大肠正常组织自体荧光光谱数据进行了分析，其中斜率法获得了较好的诊断敏感性和符合率，功率谱法次之。均值方差法则定量地描述了大肠癌及正常组织的光谱分布特性。因此，如果以斜率法为主体，综合功率谱法、及均值方差法的分析指标，将有助于进一步提高临床诊断效果。 基于Matlab软件编程多方法分析自体荧光光谱信号的研究在国内尚属一种新的探索。其中采用随机信号处理方法，对光谱信号的均值方差、功率谱展开分析，也是本研究的首创之处。