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本发明公开一种基于LCTF的光谱成像装置及成像方法，包括：通过LCTF采集目标场景的光谱立方体；基于先验条件约束的修正岭估计模型重建采集的光谱立方体，以改善LCTF对目标场景积分采样过程对所述光谱立方体引入的光谱展宽，提高采集的光谱立方体对应的光谱分辨率；所述基于先验条件约束的修正岭估计模型为引入先验条件的无偏岭估计，用于使采集的光谱立方体与目标实际光谱立方体保持一致。本发明提供的先验条件约束的修正岭估计模型重建光谱立方体，改善了LCTF成像光谱仪的光谱分辨能力，可以恢复峰值波长间隔小于10nm的光谱重叠峰，将光谱节点定位误差减小到5nm以下，可有效降低测量目标光谱误差，将待测目标的测量光谱带宽压缩32％以上。

成像光谱仪融合了图像和光谱信息采集技术，能够同时提供目标的空间和光谱辐照度信息，在天文学、遥感探测、资源勘探、生物医学成像、农业和食品安全等领域应用广泛。成像光谱仪采集空间和光谱维度的三维数据集，称为光谱立方体。受限于当前探测器单元的二维阵列排布，成像光谱仪不得不牺牲空间信息以获取光谱信息，并面临着空间信息与光谱信息、光谱分辨率与光谱工作范围以及光谱立方体精度与采集速率相互矛盾，难以取舍的困境。LCTF成像光谱仪基于晶体双折射效应，利用电压调制光谱透过率函数实现光谱分光，是一种光谱扫描型成像光谱仪。受限于LCTF采样带宽和光谱分光效应，LCTF成像光谱仪的光谱分辨率提升遭遇瓶颈。反卷积算法在图像处理领域应用广泛，是提升图像分辨率的有效手段。但LCTF成像光谱仪的反演模型面临变窗口积分采样和求解方程病态等难题，普通的最小二乘法无法得到待测目标光谱立方体的合理估计。因此，在不改变硬件设备的前提下，利用合适的算法处理改善LCTF成像光谱仪反演模型，重建高精度光谱立方体是亟待解决的问题。

华中科技大学，简称华中大，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程"、"211工程"、入选"强基计划"、"111计划"、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、湖北省2011计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟、中国人工智能教育联席会理事单位