本发明公开了一种基于红外投线仪的三维测量系统及方法。其系统包括一台包括两台工业相机和一台红外投线仪的三维扫描仪、两条平行导轨、移动架、移动控制器和一台GPU服务器。所述的工业相机、红外投线仪、移动控制器分别通过千兆网连接到所述的GPU服务器;其移动控制器控制移动架沿两条平行导轨匀速运动。本发明利用三维扫描仪测量物体的局部数据,根据移动控制器计算三维扫描仪的移动距离,从而计算扫描仪的姿态;拼接局部测量数据,得到完整的三维数据。本发明提供了一种不接触物体表面,能自动、及时、方便、精确地测量大型物体三维形状的技术。