本发明适用于图像处理领域和显微成像领域，提供了一种光热反射显微热成像装置及漂移修正方法，该装置包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片和调光装置；调制片设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片和准直透镜之间，且位于准直透镜的焦面上；调光装置设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。由于采用的光热反射显微热成像装置中增加的调制片和调光装置，使得可以有效抑制光源强度漂移和相机响应度漂移对采集图像的误差的影响，并且不需要对被测物温度进行调制，即可实现对静态目标的温度测量。