光谱成像技术将成像技术与光谱技术融合在一起，在探测目标空间特征的同时又采集了目标的光谱特征，从而光谱成像可以用来对地物进行精确分类、识别以及地物特征信息的提取。因此，该技术被广泛运用在医学检测、科学研究、军事应用等方面。　　分辨率是目前光谱成像技术发展的一个瓶颈。由于目前的光谱成像技术大多是通过二维甚至是一维探测器获取三维光谱图像，因此，它是以牺牲空间和时间分辨率为代价来提高光谱分辨率。压缩感知(CS)理论的出现为这个问题带来了希望，杜克大学研究员提出了一种新的计算光谱成像方法即编码孔径快照光谱成像（CASSI）。CASSI并不是从时间或空间上来捕获三维光谱数据而是通过编码模板和色散元件来获取 CS观测数据，然后通过利用这些观测数据反演重构得到三维光谱数据。　　然而CASSI系统有两个缺陷之处：第一，由于三维场景投影成二维观测图像这个过程的不可逆性，因此，重建场景的高频信息如一些纹理细节是很棘手的；第二，编码模板的存在会浪费一半的光能量。为了克服以上这些缺点，本文提出了一种全通单模板互补采样CASSI系统。我们将引入另一个光谱通道来采集CASSI系统中编码模板丢失的信息。我们采用一种半透半反模板来替代CASSI的编码模板，利用这种方式，透射信息和反射信息都可以捕获，所有的能量和信息都可以用于重构三维光谱数据，更重要的是观测数据是传统CASSI系统的两倍多。　　实验结果表明，本文提出的成像方法能够有效提高光利用率，从而获得更高的光谱图像重构质量。