光谱成像技术是光谱技术和成像技术的结合，不仅能获得目标物体的空间位置信息还能获得光谱信息，进而更好地提高对目标物体的探测能力，具有波段范围广、光谱分辨能力强、图像空间分辨率高等优势，然而光谱数据量巨大为数据的传输和存储带来了一定的负担。压缩感知是数据采样的一个新概念，它在采样的同时对数据进行压缩，可以利用远少于目标信号数量的采样值获得目标信号的重构结果。本文将压缩感知与光谱成像技术相结合，大大减少了光谱数据的采样率，而且能在一定程度上抑制随机噪声对光谱成像带来的影响，同时还可以应用于弱光目标的光谱成像，有助于提高光谱信号检测的精度和灵敏度，进而获得更好的光谱成像结果。　　本文主要工作有:　　一、基于LabVIEW设计了全自动光谱采集软件，该软件可以实现光谱的实时显示并且根据设定时间定时地保存光谱数据，用户交互界面友好，用户可以根据实际需求对相关参数进行配置。　　二、基于压缩感知理论搭建了光谱成像的实验装置，分别对单色图片和彩色图片进行光谱成像，均获得了较清晰的成像结果以及图像的光谱信息。进一步分析了实验结果与理论结果随采样率的变化情况，并对比了实验图片与理论图片行列像素值的差别，以及理论测量值与实际测量值的不同。　　三、分析并验证了压缩感知对随机噪声的抑制作用，从压缩感知基本采样过程出发在理论上证明了该方法可以有效地抑制随机噪声，并通过模拟计算对比了传统成像和基于压缩感知光谱成像这两种方法获得的图片的质量，模拟结果表明:在相同噪声等级下，基于压缩感知的光谱成像的重构结果明显好于传统成像的结果，其重构图片的均方误差MSE值较传统成像减小6倍。