本发明公开了一种基于共焦光路的三维测量系统，包括：照明组件，用于输出入射光线；色散物镜组件，用于将入射光线色散展开成不同波长的光线，将其中目标波长的光线分别聚焦在被测物的对应测量点上，并接收由测量点反射的出射光线；滤波组件，设置于照明组件和色散物镜组件之间，包括小孔掩膜阵列板，设置有若干个间隔设置的小孔，每个测量点反射的出射光线分别聚焦至其对应的小孔；分光成像组件，用于接收穿过小孔的出射光线，并将每个小孔穿过的出射光线分别聚焦在成像面上与小孔和测量点对应的像面坐标。其可以解决现有的三维测量系统采用复杂的光纤拼凑在一起传输光线导致工艺难度大，无法做到被测物上多点同时准确测量的问题。