本发明公开了一种基于图像特征的超重力高压釜内水合物变形测量装置和方法。高压釜顶部设置釜盖且置于超重力环境，高压釜内部设置水合物模拟储层和高压水，水合物模拟储层上布置正方形金属薄板，底座上罩有半球形钢化玻璃罩且固定于釜盖底面，半球形钢化玻璃罩内有高速摄像头、环形LED灯管和气压传感器；利用半球形钢化玻璃罩将实验装置和高压水体隔开，测算照片视野中正方形金属薄板所占像素数推算正方形金属薄板与高速摄像头之间的距离，以此获得水合物模拟储层表面变形量。本发明操作简便快捷，试验结果可靠、准确，能在低温、高压及超重力场环境下工作，测量计算水合物储层表面的变形问题，为研究开采海底储层中的天然气水合物引起的表面变形问题提供科学依据。