本发明公开一种成像光谱混合像元中纯物质数量确定方法，通过采用成像光谱仪获取混合像元光谱数据；对信噪比较低的原始光谱进行平滑预处理；对获取像元光谱进行相似度判别，将相似度高的原始光谱进行均值中心化处理；通过简化特征值分解将光谱矩阵投影至正交子空间；将获取的子空间特征值降序归一化为权重序列；建立权重序列二维坐标系，通过一种几何距离自动判别方式，确定混合像元纯物质个数。采用本发明提供的方法，可以在无需任何先验信息的情况下，高效准确地检测出混合光谱纯物质数目。本发明不仅适用于近距离成像光谱(例如：显微成像光谱)和遥感高光谱，也可以用于非成像光谱(例如近红外光谱分析)黑色体系组分数的确定。