本发明公开了一种基于液晶高光谱计算成像系统的三维自适应压缩重构方法，液晶高光谱计算成像系统包括LCTF、编码孔径、探测器和光学透镜。方法包括：采集LCTF在各光谱通道下的低分辨率图像，获得低分辨率数据立方体；进行插值操作，快速得到高分辨率的高光谱数据立方体；利用自适应编码规则，基于高光谱数据立方体生成各滤波波段所需的自适应编码孔径；通过自适应编码孔径分别获取各光谱通道下的压缩测量值；基于压缩感知理论，根据系统的观测矩阵、稀疏基和压缩测量值，重构出高分辨率的目标光谱数据立方体。本发明利用先验信息设计自适应编码孔径和空‑谱联合字典，使得本发明对目标场景有很强的适应性，能够提升成像质量。