本发明提供一种基于区域动态深度展开神经网络的高光谱图像重构方法，包括如下步骤：S1，模拟高光谱数据的真值图像；S2，将真值图像经过掩膜编码得到混叠图像；S3，混叠图像经过数据预处理后输入深度展开神经网络进行训练；所述深度展开神经网络包括区域权重生成模块、阈值迭代算法变换模块以及像素级自适应阈值模块；S4，利用训练好的深度展开神经网络进行光谱图像重构。本发明采用基于区域动态的深度展开神经网络根据混叠图像的区域化特征来动态指导重构变换域的生成，有效提升了快照压缩光谱成像中的图像重构质量，在网络训练和实用中更为便捷灵活，节省计算资源和降低时间消耗。