本实用新型公开了一种多物理场耦合的视觉系统，包括捕捉一组物镜成像的红外高速相机与可见光高速相机，红外高速相机与物镜之间设有将物镜成像的光路系统增长的中继镜头与接收经过中继镜头的光路系统并将光路系统中可见光与红外光分离的分光镜，所述可见光高速相机与分光镜之间设有接收并反射分光镜中分离光路系统中可见光的反光镜，可将一组物镜成像使用两通道系统观察，得到不同物理场耦合，且各组件在矩形导向壳体中滑动，移动稳定，且便于调节，而矩形导向壳体中设有包覆在各组件外部给各组件充分散热的冷却腔，还包括整体支撑并具有膨胀系数低以减少对视觉系统影响的载体，稳定性强，而各组件均方便拆装和更换，适配不同的场景。