本發(fā)明公開的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光譜成像系統(tǒng)的高質(zhì)量重構(gòu)方法，屬于計算攝像學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明應(yīng)用于基于編碼孔徑快照光譜成像系統(tǒng)，在高光譜圖像的重構(gòu)過程中分別考慮圖像間的空間相關(guān)性和光譜相關(guān)性，使用殘差學(xué)習(xí)加速網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度和收斂速率，并使用GPU完成對整個網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化求解；使用隨機(jī)梯度下降法更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；逐塊處理完成高光譜圖像的重建。本發(fā)明能夠高質(zhì)量地完成CASSI光譜成像系統(tǒng)的高光譜圖像重建，在保證重建結(jié)果具備高空間分辨率和高光譜保真性的同時，大幅度提高高光譜圖像重建的效率，擴(kuò)展高光譜圖像的應(yīng)用范圍。本發(fā)明可用于地質(zhì)勘探、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。