根据光谱的分辨率，成像光谱技术可分为多光谱成像技术、HSI技术、超光谱成像技术3大类。其中多光谱成像技术的光谱分辨率为Δλ/λ=0.1数量级，它一般只能提供可见光和近红外光区域内的几个波段。HSI技术的光谱分辨率在Δλ/λ=0.01数量级，可达纳米级，它能提供可见光和近红外光区域内的几十至几百个波段。超光谱成像技术的光谱分辨率在Δλ/λ=0.001数量级，它在可见光和近红外光区域内可提供上千个波段。目前常用的成像光谱的波段范围有两种，可见光/近红外光区的波段范围是400～1000nm，短波红外光区的波段范围是900～2500nm。
成像光谱仪，也称为光谱成像仪，是成像光谱技术中必不可少的部件，能将电磁辐射与物质的相互作用以成像的方式表达出来。一套完整的HSI系统应包括成像光谱仪、图像采集卡、光源、传输装置及计算机等，其中成像光谱仪是最关键的部件。在了解成像光谱仪采集原理之前，必须要认识到高光谱数据采集是一种四维问题，其中包含两维空间信息、一维光谱信息、一维时间信息。因此，根据采集空间信息与光谱信息在时间序列上的不同，成像光谱仪数据采集方式可以分为两种类型：一种是按时间序列逐波长采集一维空间图像；另一种是按时间序列逐行采集一行像元光谱数据（即一维图像包含所有的光谱波段）。
其中基于第一种测试方法的被称为时间调制型成像光谱仪，其核心是一组迈克尔逊干涉仪，对入射图像通过移动动镜产生时间序列干涉图，进而通过傅里叶变换形成光谱图。因此其需要一个高精度的动镜系统，并且测量时要求高度安静平稳的操作环境，适用范围比较狭窄，主要用于卫星大型平台。同时，由于实时性差，因此对光谱在时间序列上的变化不敏感。(www.xing528.com)
目前市场上常见的仪器都是基于第二种测量方式的空间调制型成像光谱仪，它是以面状阵列为探测器来获取数据的，主要包括前置光学系统、分光光栅、汇聚透镜、校正镜系统、指向镜、电子学系统和机械结构等。每个光谱仪都含有一套将景物成像到狭缝的折射式前置光学系统。通过狭缝的光被一个平面光栅在狭缝垂直的方向进行色散，然后成像在一个两维焦平面阵列上。沿狭缝方向的阵列提供空间景物信息，另一方向的阵列（狭缝光沿此阵列方向色散）提供光谱信息。沿垂直狭缝的方向推扫并依次存储焦面阵列所收集的空间/光谱信息，就可以产生一个二维的每个像素有多个谱段的空间影像。
成像光谱的获取包括3种模式，分别是逐点扫描式（point）、线推扫式（line）、画幅式（frame）。目前用得最多的是线推扫式，也称推扫式成像光谱，在推扫过程中，每个扫描位置将获得一个窄带空间位置上多个像素点的光谱图像，这就是原始图像，对推扫过程中多个窄带空间区域的原始图像进行图像拼接，即可得到整个样本的成像光谱，称为数据立方体。在数据立方体中，每个波长下都对应样本的图像。
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