本发明提出了一种双波段时域压缩感知高速成像方法及装置。针对高速运动目标，利用数字微镜器件翻转的特性，同时将其两个方向上的光能分别用于可见光和红外两个波段上成像，结合时域压缩感知成像方法，同时获得高速运动目标双波段上的细节信息，使用基于压缩感知的视频重构算法，将拍摄得到的双波段低速视频重构出双波段目标高速视频。本发明方法能够在不增加成像相机的数据转换带宽的同时，获得更多细节信息的高速运动目标视频，解决了高速成像对相机高感光度和超高的数据带宽的严苛要求。同时，利用数字微镜器件光调制器的特性，可以实现在不增加额外器件的情况下，同时获得可见光和红外两路高速成像光路，充分利用了光能量，提升能量的利用率。