结合图像和光谱信息采集技术的成像光谱仪,一经问世就受到了高度重视,在天文学、遥感探测、生物医学成像、资源勘探等领域发挥着越来越重要的作用。随着材料技术、探测器技术与计算机技术的飞速发展,成像光谱仪取得了前所未有的进步。但是受限于当前探测器单元的二维阵列排布,成像光谱仪采集光谱立方体面临空间信息与光谱信息、光谱分辨率与光谱工作范围以及光谱立方体精度与采集速率的矛盾难以解决。液晶可调谐滤光片(liquid crystal tunable filter,LCTF)式成像光谱仪作为光谱扫描型成像光谱仪,以其结构简单易携、稳定性和精度较高受到青睐。但是LCTF成像光谱仪仍然因为LCTF滤光带宽和光谱分光效应的限制,遇到了光谱分辨率难以继续提升的瓶颈。反演算法是提高光谱立方体精度的有效方法,但是同时考虑光谱和空间复用带来了巨大的运算量,限制了高精度数据的重建。事实上,当前探测器技术的发展,以及硬件平台的补偿,使得空间像素串扰并不严重,单纯考虑光谱复用和重建是现实而有意义的。先验条件约束的修正岭估计方法可以有效解决反演模型的病态性,获得高精度且可信的采样恢复重建数据。本文以实验室自主设计的LCTF成像光谱仪平台为例,利用修正岭估计方法建立反演模型,重建光谱立方体,改善光谱分辨能力。然后,本文设计了一系列仿真和实验,验证了修正岭估计重建模型成功提升LCTF成像光谱仪的光谱分辨率,极限条件下可改善40%以上。另外,设计的一系列实验也证明了成像光谱仪,尤其是重建之后的高精度成像光谱仪在目标探测与识别等领域的应用前景与潜力。