一种显微手术术野三维重建系统及方法，通过可见光视点采集单元采集被测量场景的图案信息；通过红外光视点采集单元采集被测量场景的红外散斑图案；采用三维重建计算控制单元控制可见光视点采集单元和红外光视点采集单元的拍摄，并将可见光视点采集单元得到的图案与红外视点采集单元得到的图案进行信息融合，以获得三维重建结果。本技术方案将多视点联合优化和基于红外散斑的物体表面纹理增强机制引入高精度三维重建中，通过设计红外感光元件和散斑投射器的结构，可以精确地获取术野地外形结构，通过将该外形结构作为术野先验优化可见光下的三维重建模型，从而在不影响显微镜主光路的基础上提高了显微镜下的三维重建精度。