本实用新型提供一种基于微波感知的车牌图像获取装置及车牌识别系统，所述基于微波感知的车牌图像获取装置包括车牌识别摄像机、信号发射机、发射天线、信号接收机和接收天线，其中，所述车牌识别摄像机，用于获取第一车辆图像信息；所述信号发射机连接所述发射天线，用于向目标车辆发射微波信号；所述信号接收机连接所述接收天线，用于接收微波信号接触目标车辆后反射的信号，以重构出第二车辆图像信息。本实用新型有效解决了恶劣天气下或有遮挡物情况下获取车牌图像进行车牌识别时存在的图像模糊或不完整的问题。