本发明涉及一种基于红外图像的光谱反射率重建方法，包括：根据三个不同波段的待测黑体的温度TB和三个不同波段的热图像的灰度响应值得到响应函数矩阵，其中，三个不同波段包括近红外波段、中红外波段和远红外波段，响应函数矩阵为包含了目标本征辐射亮度分布函数和红外成像仪光谱敏感函数的整体光谱响应函数的矩阵；基于反射率重建函数，根据灰度响应值的矩阵和响应矩阵得到三个不同波段的光谱反射率；根据三个不同波段的光谱反射率得到全波段光谱反射率。本发明利用伪逆矩阵法采用三帧不同红外波段的实测图像即可还原其红外全波段光谱反射率，节省了耗费在红外光谱反射率测量过程中的成本，提高了光谱反射率重建技术在红外波段的适用范围。