一种基于多通道成像系统的光谱重建方法及系统，用于根据多通道成像系统采集所得训练样本待选集和待重建样本集的相机响应值进行光谱重建，包括对待重建样本集中每个待重建样本分别从训练样本待选集中选出相机响应值最相似的训练样本，得到初始选择样本集；去掉相同的样本，将所有样本的光谱反射率信息构成矩阵进行PCA分析；计算特征值的累积贡献率，构成主成分系数矩阵；筛选样本得到训练样本子集，对每个待重建样本根据各训练样本子集分别进行光谱重建，从重建结果中按重建误差最小原则选择一个作为待重建样本的最终光谱反射率值。本发明能显著提高重建样本的色度精度和光谱精度，可用于高保真颜色复制，同时本发明实现简便，适于推广应用。