高光谱成像仪是高光谱成像分析系统的核心部件，由成像光谱仪与CCD探测器完美结合而成，可高效快速获取被测物的光谱和影像信息。在样品图像采集时，高光谱成像仪接收被测物体表面反射和透射光在X轴上进行分光、在Y轴上进行成像，获得一维影像和光谱信息。由于样品的连续移动，从而能够得到连续的一维影像以及光谱信息，所有的数据被计算机图谱采集平台采集。将所有窄波段的图像和光谱信息进行融合，最后得到了整个样品的光谱图像。

根据不同的使用波段，可分为可见光波段(300～800nm)、可见-近红外波段(400～1000nm)、近红外波段(900～1700nm)和短波红外波段(1000～2500nm)4个光谱波段。高光谱图像采集可以通过摆扫型成像(Whiskbroom)、推扫型成像(Pushb-room)和凝视型成像(Staring Imaging)3种方式实现：摆扫型成像光谱仪由光机左右摆扫和载物平台向前运动完成二维空间成像，线列探测器完成每个瞬时视场像元的光谱维获取。推扫型成像光谱仪采用一个面阵探测器，其垂直于运动方向在载物平台向前运动中完成二维空间扫描；平行于平台运动方向，通过光栅和棱镜分光，完成光谱维扫描。凝视型成像光谱仪保持图像区域固定不变，通过可调谐滤光片获取不同波段的图像。3种方式最终都得到三维图像数据块，

如图2所示。