20世纪70年代，多光谱成像技术首先应用于航空航天遥感领域，随后在生物医学、博物馆学、美容、高精度彩色打印和计算机图形学得到应用。多光谱成像系统的目的是获取拍摄目标的光谱图像，所谓光谱图像指除了图像本身的空间信息外，还包含拍摄目标的光谱信息。1861年，实验成功制作出颜色图像，从银盐照相到显示器、扫描仪、数码相机、彩色打印设备等得到了发展和应用。传统的颜色重建是基于同色异谱原理的，由于人的视觉特性，当光源或观察者改变时，物体的表面颜色就会改变。早在1891年，就设计了一个重建现实的光谱内容的方法。多光谱成像的实质是记录和重建物体的光谱属性。现代的多光谱成像系统往往包括以下几个模块：多通道光谱图像获取模块，光谱反射率重建模块，以及光谱分析模式识别等具体应用模块。

多光谱相机的灵敏度优化 

    按获取光谱的带宽可分为宽带或窄带系统，按CCD的种类可分为单色和多色系统。一个实际的光谱相机分别是上述两方面的一个组合。就光谱相机灵敏度优化实现的方式来讲，多采用响应的宽带吸收滤色片或窄带干涉滤色片来实现，通道的切换通过滤色片导轮进行机械切换。近年来也出现了采用偏振原理滤光的液晶电子可调滤色器来实现通道的切换，实现电子控制提高了获取系统的可靠性。

    液晶可调滤色器和干涉滤色片组同属窄带滤波器，在光谱图像的获取中光谱信息的获取时，由于该滤色器往往取等波长间隔的通道设计，滤色器总体设计不被重视。多光谱相机在窄带获取时，由于多光谱相机采用的滤光片的数目要受到限制，同时每次获取的光谱带宽有限、透过光谱能量小、光谱透过波长随视场角会产生偏移，这些因素往往会恶化获取光谱图像的品质。宽带获取方式可以弥补上述窄带获取模式的不足。每次获取相机对整个波长范围都可响应，即一次拍摄可获取整个波段的光谱信息，为减少获取通道的数目提供了可能性；同时光谱能量大，从而可减少曝光时间，可以大大提高多光谱图像的获取的实时性。多光谱相机优化的理想目标是在较少的获取通道下，获取较大的光谱图像信息。尽可能减少各获取通道灵敏度的相关性，这样就可能减少各通道获取光谱信息的冗余，提高信噪比以达到较好的光谱反射率重建精度。

影响多光谱相机光谱灵敏度的因素

    摄像头光学镜头的光谱特性函数

    CCD光谱图像传感器的光谱灵敏度

    以及光源射向被拍摄物体表面的光谱分布

    滤色器的光谱透过率 

    窄带获取和宽带获取的光谱灵敏度许多自然物体表面的光谱反射率是平滑的，可通过光谱间隔采样得到离散光谱向量，再经插值得到准确的光谱反射率重建。因此窄带获取可通过光谱采样再进行插值重建的原理进行多光谱图像的重建，这样每个通道可重建对应光谱相应波长的数值点，其原理和分光光度计的原理一致。

    多光谱相机的灵敏度优化，可以从设计滤色器的光谱透过曲线和设计光源的辐射度曲线来实现。当采用滤色片实现时，假定光源辐射光谱分布稳定。当用后者来实现时，可不用滤色片，通过改变光源光谱分布结合摄像头本身的灵敏度来优化多光谱相机的灵敏度。