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遥感技术中最常用的手段是照相，从最初使用的黑白胶片慢慢到彩色胶片再到彩色红外胶片，随着照相技术的发展，照相的范围和照相的精度（分辨率）得到极大的提高，人们从图像中获取的信息数据量与数据层次也在不断的提高。然而，照相技术得到的仅仅是物体的形，像，色的数据，而且由于大气层等因素的限制，并不能满足航空领域的需求，因此，人们将研究的方向转向了光谱成像。
1.2 光谱成像
所谓光谱，就是复色光经过棱镜、光栅等色散系统分光后，分散开的单色光按波长大小依次排列所形成的图案。而光谱成像就是同时利用多个不同波段的光谱对物体进行进行扫描，利用探测器接收该物体反射的光谱信息，并将同一波段的各扫描像元构成一帧扫描像，以此获得该物体多个谱段的扫描像。
例如星载的多光谱扫描系统把0.47μm～1.1μm的光谱区分成四个波段,一个扫描点的大小相当于地面10000平方米，也称一个像元[6]。当卫星飞越一地区上空时，就会发出四幅为一组的由像元组成的光谱反射能的图像信息，由卫星地面站接收。这一技术特别适用于长期飞行的卫星，因为可省去无法供应的大量胶片。同时，光谱对物体的分辨能力也不是一般相机可以相比的，如前文中所提到的，不同物体对不同谱段（波长）的光的反射能力各不相同，照相技术高空作业所得到的图像往往很难将地面上两个颜色相同的物体区分开来，而通过光谱成像技术获得它们的光谱信息，相互对比就可以很容易的将不同的物体区分开。
因此，光谱成像技术已经成为航天领域和军事领域的重要监测手段。随着光谱成像技术和传感器技术的不断发展，光谱成像技术势必会更多的应用于环境监测、识别军事伪装和其他的民用领域。同时，随着技术和需求的不断提高，光谱成像技术仪亦会向着高分辨、小型化和轻量化的方向发展。因此，设计一个紧凑型的光谱成像结构对各个领域尤其军事领域和航天领域就有着重要意义。
2 光谱成像技术的发展及应用
2.1 光谱成像技术
2.1.1 光谱成像技术的原理
光谱成像技术是指使用多个光谱通道发射不同的光谱谱段，对同一个对象进行扫描，并对物体反射的光谱图样进行采集、分析、处理和显示的技术手段。
如绪论中提到的，不同的物体对同一波长的光谱有着不同的吸收率和反射率，用一系列不同波长的光谱对同一物体进行扫描，通过接收反射的光谱就可以得到一组该物体的图像序列，如图2.1所示。通过将该图像序列输入计算机与已知的图像序列进行对比、分析和处理，我们就可以同时得到该物体的二位空间信息（即图像信息）和随波长分布的光谱信息，形成所谓的“数据立方”。所以说，光谱成像技术是光学、光谱学，电子技术和计算机技术的有机结合。
2.1.2 光谱成像技术的发展及现状
2.2 光谱成像技术的分类
2.2.1 根据谱段数量和光谱分辨率分类
光谱成像技术根据光谱波段的数量和分辨率可以分为多光谱成像技术、高光谱成像技术和超光谱成像技术。
所谓光谱分辨率即是探测器接收光谱辐射能量的最小波长间隔，成像的波段范围分得越细，波段越多，光谱分辨率越高，用λ/Δλ表示。一般来讲，具有几十个光谱通道的光谱成像方法称为多光谱成像技术，其分辨率λ/Δλ≈10；具有几百个光谱通道的光谱成像方法称为高光谱成像技术，其分辨率λ/Δλ≈100；具有上千个光谱通道的光谱成像方法称为超光谱成像，其分辨率λ/Δλ≥1000。