本发明公开了一种四维超快摄影装置，包括数据采集系统、数据重构系统及同步系统；本发明通过数据采集系统由待测动态场景获取一张积分图像，即对整个超快动态过程进行压缩后的图像，再由数据重构系统对来自数据采集系统的图像进行处理，即进行去噪以及利用增广拉格朗日算法去重构待测动态场景，最终获得记录物体的空间x‑y，时间t和光谱λ四维场景的图像。本发明通过同步系统用来控制条纹相机的工作时间。本发明使现有的光学成像技术得以突破和拓展，实现了对四维动态场景的测量。本发明在荧光测量中及生物体组织的诊断中具有一定的应用价值。