传统多光谱成像系统中存在着光谱反射率重建时计算复杂且计算量较大、成本高等缺点,基于此,本论文提出一种新方法来构建多光谱成像系统,使用LED主动照明光源和黑白高速相机构建可见光谱区的多光谱成像系统。所使用的方法主要是根据黑白相机的光谱灵敏度曲线,拟合出光谱功率分布为此光谱灵敏度曲线的倒数的LED主动照明光源,具体实现过程是:首先测量出黑白相机的光谱灵敏度曲线,然后用LED光源拟合出相对光谱功率分布为此光谱灵敏度曲线的倒数的照明光源,最后构建出多光谱成像系统。研究过程中首先需要测量出黑白相机的光谱灵敏度曲线,论文中提出了两种测量相机光谱灵敏度曲线的方法:单色仪测量方法和数字图像测量方法。第一种方法通过拍摄不同单色光照明条件下标准白板的图像及测量不同单色光的光谱功率分布,便能得到相机的光谱灵敏度曲线,第二种方法通过拍摄一张自然光照明条件下标准色卡的图像及测量得到自然光源的光谱功率分布,最后计算得到相机的光谱灵敏度曲线。通过比较验证,两种方法都能精确地测量出相机的光谱灵敏度曲线。根据相机的光谱灵敏度曲线拟合出光谱功率分布为此曲线的倒数的LED照明光源。在得到每颗LED光源的光谱功率分布后,利用最小二乘优化方法来拟合出所需要的的光源,构建出多光谱成像系统并拍摄标准色卡的多光谱图像,最后,初步探索从相机的输出响应重建标准色卡中每个色块的光谱反射率。