本发明提供了一种近红外光谱成像系统，包括光谱成像仪和计算机控制系统；其光谱成像仪获取目标区域烧伤皮肤坏死组织的1100-2500nm波段的光谱信号，由计算机控制系统经图像分析处理，通过将光谱图像中每个像元对应的光谱反射率曲线与数据模块中烧伤坏死皮肤光谱数据库的标准光谱反射率曲线进行光谱匹配识别，得到目标区域的烧伤深度和烧伤面积，并合成目标区域的三维图像显示。该系统可以指明在皮肤烧伤前后由于组织蛋白质变性而导致其空间结构发生的变化，从而提供有关正常皮肤组织和坏死组织界限和烧伤皮肤坏死深度的微米级信息，并达到可视化，从而有利支持临床诊断、治疗和预后判断。