高光谱成像（Hyperspectral Imaging,HSI）技术自上世纪末首次用于遥感技术以来,发展迅速。如今HSI技术不仅应用在遥感和地球观测领域,而且在农业,食品加工,监视,眼保健,环境和化学成像等其他领域也被广泛应用。作为一种新兴技术,HSI技术结合了先进的光谱学和成像技术,可为光谱和空间分析供足够的信息,因此被认为适用于微纳米级材料的分布研究和特性研究。目前,HSI技术的应用已经从宏观物体的检测转移到了微纳米材料的检测上,并且表现出巨大的潜力。使用HSI技术对微纳米级材料进行成像的主要目标是可视化这些小型材料,以便在研究过程中进行分类,识别和分析。本文主要对钙钛矿晶体（MAPb Br3）和多种类荧光分子两种微纳材料的显微高光谱图像进行分析研究,通过研究钙钛矿晶体,证实显微高光谱图像在分析单一微纳材料的特性（比如厚度,结构,原子成分比例等）中有着巨大的优势;通过研究多种类荧光分子,证实显微高光谱图像在微纳材料的分类识别上的巨大潜力。本文的研究主要是供一种辅助手段,从而更好的评价微纳材料的制备情况。主要研究内容及贡献如下:（1）以钙钛矿晶体为例,对显微高光谱成像系统的图像采集模式进行验证,对图像采集过程中的参数进行合理的设置,从而获得高质量的图像。通过分析不同的图像采集模式确定最终的研究模式,本文主要研究透射模式;（2）对钙钛矿晶体的显微高光谱图像进行分析,通过分析其特征光谱曲线并与能谱图对比,发现MAPb Br3晶体的Pb和Br原子比例不同,其特征光谱曲线也会有差异,针对这一发现,通过K均值（K-means）聚类将这一差异可视化。此研究可为制备人员供一种辅助手段来评价晶体制备是否合格,或者可以帮助制备人员判断晶体边缘的分解程度;（3）对多种类荧光分子的显微高光谱图像进行分析,研究多种类微纳粒子的分类问题。通过分析荧光分子的特征光谱曲线选择有用的波段进行研究;由于数据采集需要照明系统,在获取数据的过程中可能存在光源不稳定的情况,通过将原始数据转换为吸光度来降低光源不稳定对实验的影响;虽然经过筛选的波段消除了大量无用信息,但是数据之间仍然存在冗余,通过主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）降维的方式消除冗余信息,最后对比不同的分类算法,分析其在多种类荧光分子上的分类效果。此研究以一种更准确高效的方式判断荧光分子所属类别。