본 발명은 특정 지역에 대한 초분광 영상(hyperspectral image)으로부터 목표하는 표적물질의 분포를 검출하기 위한 표적물질 탐지방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 특정 지역에 대한 초분광 영상으로부터 목표하는 표적물질의 분포를 검출하기 위한 초분광 영상을 이용한 표적물질 탐지방법에 있어서, 화소 단위로 목표 물질 여부를 판별함으로써 표적물질이 아닌 다른 물질까지 표적물질로 오탐지되거나, 목표물의 크기가 작은 경우에는 탐지되지 않는 경우가 많았던 종래기술의 표적물질 탐지방법들의 문제점을 해결하기 위해, 분석하고자 하는 지역에 대한 초분광 영상을 취득하고, 취득된 초분광 영상으로부터 영상 엔드멤버(image endmember)를 자동으로 추출한 후, 여기에 다시 표적물질에 대한 타겟 스펙트럼(target spectrum)을 또 다른 엔드멤버로서 추가하여 분광 순수화(spectral unmixing)을 수행하고, 그 결과에 근거하여 표적물질에 대한 점유비율을 구하여 표적물질에 대한 분포도를 작성하도록 구성됨으로써, 오탐지되는 화소가 거의 없이 목표하는 표적물질만을 정확하게 탐지할 수 있도록 구성되는 서브픽셀(sub-pixel) 기반의 초분광 영상의 분광혼합분석을 이용한 표적물질 탐지방법이 제공된다.