A multi-energy spectrum X-ray grating imaging system and imaging method. The multi-energy spectrum X-ray grating imaging system has an incoherent X-ray source (S) that emits an X-ray that irradiates a detected object, a grating module (P) formed by a first absorption grating (G1) and a second absorption grating (G2) that are disposed in parallel and are successively placed in an X-ray transmission direction, and an energy spectrum resolution type X-ray detector that receives an X-ray that passes through the first and second absorption gratings. One of the first absorption grating (G1) and the second absorption grating (G2) performs a phase-stepping action within the range of at least one period. In each phase-stepping process, the incoherent X-ray source (S) emits an X-ray to irradiate a detected object (W). The energy spectrum resolution type X-ray detector receives the X-ray and performs energy spectrum resolution on the X-ray. After a phase-stepping process and data collection within one period, the light intensity of an X-ray in each energy range at each pixel on the energy spectrum resolution type X-ray detector is indicated as a light intensity curve.La présente invention concerne un système d'imagerie à dispersion de rayons X à spectre multi-énergie et un procédé d'imagerie. Le système d'imagerie à dispersion de rayons X à spectre multi-énergie comporte une source de rayons X incohérente (S) qui émet un rayon X qui irradie un objet détecté, un module de dispersion (P) formé par un premier réseau d'absorption (G1) et un deuxième réseau d'absorption (G2) qui sont disposés en parallèle et sont successivement placés dans une direction d'émission de rayons X, un détecteur de rayons X de type à résolution de spectre d'énergie qui reçoit un rayon X qui traverse les premier et deuxième réseaux d'absorption. L'un du premier réseau d'absorption (G1) et du deuxième réseau d'absorption (G2) effectue une action d'incrémentation de phase dans la plage d'au moins une périod