物体的颜色决定于物体表面反射出来的光谱,也即决定于物体本身对可见光光谱范围内电磁波的反射率。传统的成像设备诸如数码相机、扫描仪采用RGB传感器进行彩色图像的采集。通过这种方式得到物体光谱反射率的方法存在同色异谱问题,但在多光谱成像系统中却不存在这样的问题。多光谱成像系统的特点是有一个由多个光学带通滤光片组成的滤片轮组成的光学通道,通过采集每个通道中的光谱图像来恢复物体本身的反射率进而得到物体的颜色图像。相较于RGB彩色图像使用的三个光谱通道,多光谱图像中包含了更多的光谱信息,使图像的反射率重建更加准确。本文提出了一种基于偏最小二乘回归的光谱反射率重建算法。该算法的数学模型通过使用高阶多项式扩展成像设备响应和选择合适的偏最小二乘法的维数来建立。实验结果表明,在光谱误差和色度误差方面,本文提出的方法明显优于传统的维纳估计法和普通最小二乘法。所有使用多个滤光片的多光谱成像系统都有一个的共同的缺点那就是滤光片造成的光学路径的改变。因为在实际的成像系统中是不可能把这些滤光片排列在同一个平面上的,每一个滤片的法线相对于主光轴都有一个倾斜角度,即便这个角度很小也会在图片中引起明显的失真。此外,滤光片的厚度和折射率的不同也会引起光学上的误差,这都会使得通道图像聚焦模糊。本文探讨使用自动聚焦模块来解决多光谱成像系统中的聚焦模糊问题。此外图像数据的传输在实际系统间的信息交换和研究分析中起到非常重要的作用,本文采用基于FTP文件传输技术的方式实现多光谱图像和数据的传输。