多光谱成像是利用特殊的相机、光源和滤镜，拍摄多个波长的光形成多个图像，有的光谱肉眼可见，有的不可见。获得的多张图像被用于各种文物的物质和表面分析，从而确定可读性、真实性、年代、材料特性以及分布。
多光谱成像具有光谱通道数目较少、空间分辨率高、颜色再现精度可根据实际情况设计、硬件系统紧凑、采样速度快等特点。因此特别适合应用于颜色科学技术领域的光谱成像及颜色再现场合。
多光谱成像增强了多种应用的检测能力，例如农业、医疗和其他使用机器视觉的工业应用。
多光谱成像增强了农业等多种应用中的检测能力。在精准农业战略和智能农业方法的指导下，规模化农场已经开始趋向于使用多光谱相机来帮助实现高效率、低成本、高精度的农作物监测。
除了估算作物产量外，多光谱成像还可以帮助农民查看受损作物并对作物生长管理进行必要的介入。用它来识别杂草、疾病和害虫正变得越来越流行，因为早期检测有助于实现良好的植物生长。它还可以帮助计算植物和确定农场人口密度。它不仅有助于提供土壤肥力数据，而且在与作物生产相关的土地管理方面也具有巨大潜力。除了与植物生长相关的帮助之外，结合深度学习和人工智能还有助于控制和测量作物灌溉效果。
多光谱成像也可以在医疗应用中发挥巨大价值，尤其是在手术中。将彩色成像与NIR波段相结合可以帮助定位和区分肿瘤和周围组织。
在真实的手术情况下，ICG会被注射到血管、组织或淋巴管中。通过叠加在可见图像上的实时视频图像，外科医生可以使用荧光来定位要切除的肿瘤/腺体、突出关键血管和/或在手术时监测血流。对于内窥镜、手术成像应用，可以同时捕获两个或三个不同波段的图像。图像将被“融合”，使得来自不可见NIR通道的元素叠加在可见RGB图像上，从而为外科医生提供进行手术的组织或血管的“增强”视图。
多光谱成像帮助药片制造和包装，从制粒到片剂条的填充和密封。将RGB颜色与NIR波长相结合，不仅可以检查包装和泡罩的表面，还有助于通过泡罩包装进行成像。这有助于识别、计数和质量分析多个单独的药片。
在纺织品和印刷检测中，多光谱相机可以帮助再现和测量准确的颜色。不仅可以准确地对样品进行颜色匹配，还可以准确识别皮革、涤纶、塑料、线、金属和聚酯等各种服装材料。
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