一种单光子计数成像探测装置，其高压电源通过高压引线与微光像增强管连接；显示器、图像处理装置、打印机分别与计算机连接，微光像增强管与前置放大器之间还设置有阳极收集器，阳极收集器包括衬底镀在衬底上的电极以及信号引线，阳极通过信号引线与前置放大器连接；微光像增强管包括沿光路依次设置的光电阴极以及与光电阴极连接的微通道板。本实用新型既可以用作到达时刻的时间标记读出，也可以将一个周期内积分的总图像一并读出，实现极微弱目标单光子计数及二维成像探测，不仅具有单光子计数功能，而且能够对极微弱发光目标进行二维成像的特点。本实用新型具有大面阵、高灵敏度、暗计数低、分辨率高、成像线性度好，实时测量处理的优点。