随着技术的发展与应用需求的不断提高，人们希望在获得光谱信息的同时，能够获得目标物的图像信息。在19世纪，天文领域提出“成像光谱仪”的概念。与上一代光谱仪相比，主要的改变有两点：，新一代光谱仪将图像信息和光谱信息的成像能力同时集中在一台设备上。第二，新光谱仪可以同时获得目标物上一条窄带（线）的光谱信息。这样一来，一台设备既能生成视觉图像，也能生成光谱信息，所以这种设备在商业领域也叫做“高光谱相机”。这种光谱仪的优势在于，通过将视觉图像与光谱信息的叠加来准确定位被测目标物的局部光谱信息，进而分析出目标物的局部化学信息、物理信息、或者生物信息。

这类光谱仪也有着非常广泛的应用，主要有：

●卫星载荷系统：气象监测、地物分析、环境监测

●食品安全： 食品生产过程检测

●工业监测：在线检测

●考古：年代鉴别、真伪鉴别

●生物医学：病变分析等

目前，当人们说成像光谱仪或者超光谱相机的时候，一般指的则是这一类型的成像光谱仪。

➢优点：同时获得目标物的图像信息与光谱信息；与上一代光谱仪相比，探测范围从目标物上的一个点扩展到一条窄带；

➢缺点：扫描成像光谱仪仅能对一个狭缝内的视场进行成像（包括光谱信息和视觉图像），如果希望对一个完整的二维目标进行高光谱分析，那么光谱仪需要对目标物体逐行扫描数次（扫描次数=整个视场角/每个狭缝的缝视场角）。