本发明公开了一种基于宽光谱编码和深度学习的光谱相机。该相机包括宽光谱编码滤光片、成像镜头、成像探测器和图像处理装置。其原理是在成像探测器前方加入宽光谱编码滤光片，将入射到图像探测器上的光线光谱进行编码，将所得的宽光谱编码图像输入图像处理装置。然后使用深度学习算法，将光谱编码图像重构得出光谱图像。本发明具有以下优点：与窄带编码滤光片相比，使用宽光谱编码滤光片可以提高编码效率、减少所需的滤光片数目，同时可以增加系统的透过率，获得更高的图像信噪比；与迭代算法相比，使用深度学习算法可以显著提高重构计算速度，并且具有更高的抗噪声能力和更高的重构精度。