高光譜成像儀采用高度集成的機械設計和經過圖像校正的光學設計，可以真正實現無光學像差的成像。同時，該設計考慮了良好的光通效率，既滿足實驗室的使用性能，同時也能夠滿足工業在線的長期使用的穩定性需求，是一種以透射光柵為分光元件的成像光譜儀。通過將此光譜成像儀安裝到CCD攝像機，可以通過空間掃描獲得物體的圖像和連續光譜信息。
該儀器的工作方式主要為推掃式，為了實現掃描過程，一般利用外接掃描平臺帶動光譜儀運行；由于掃描平臺比較笨重，且增加了耗電量，給野外工作帶來諸多不便，所以現在新型的成像光譜儀取消了掃描平臺，改為內置式掃描設計，光譜成像減輕了整機重量和能耗，而且可以直接進行垂直向下測量，更利于野外使用。
該儀器的光譜分辨率小于10nm，傳感器在可見光和近紅外區域可達數百個波段，而且測量結果以圖像方式表達出來，每一個像元均由光譜曲線組成，可以更為準確地獲取目的物的反射光譜。
通過高光譜成像獲取待測物的高光譜圖像包含了待測物的豐富的空間、光譜和輻射三重信息。這些信息不僅表現了地物空間分布的影像特征，同時也可能以其中某一像元或像元組為目標獲取它們的輻射強度以及光譜特征，影像、輻射與光譜是高光譜圖像中的3個重要特征，這3個特征的有機結合就是高光譜圖像。
該儀器推掃出的高光譜圖像數據為數據立方體，通常圖像像素的橫坐標和縱坐標分別用z和Y來表示，光譜的波長信息以表示。該數據立方體由沿著光譜軸的以一定光譜分辨率間隔的連續二維圖像組成。
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