本实用新型公开了一种基于增强现实的近红外荧光成像系统，包括：近红外拍摄装置和荧光激光光源，分别与主控处理设备通信连接；主控处理设备，与增强现实显示设备通信连接，能通过近红外拍摄装置在荧光激光光源作用下采集所观测对象组织的荧光图像，并将荧光图像处理成伪彩荧光图像后向增强现实显示设备发送；增强现实显示设备，能接收主控处理设备发送的伪彩荧光图像，并处理成虚拟三维组织图像后以增强现实方式进行显示。该成像系统能实现将所观测的组织图像以增强现实方式显示给医生，使医生不用同时观看显示器和所观测对象组织，能为医生对患者的手术操作提供很大的方便；由于增强现实显示设备可采用头戴式设备，系统整体能做的很小，且成本较低。