本申请涉及一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备，方法包括：基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。