本发明公开了基于双色光动脉血管图像的动脉血氧饱和度测量方法及装置，其包括以下步骤：1)用波长为λ₁、λ₂的光束分别照射目标部位，采集两组不同波长下光透射后的光信号，并将光信号转化为图像数字信号；2)对获得的两组图像数字信号分别进行图像增强处理和二值化处理；3)根据两组增强处理和二值化处理的图像数字信号分别计算λ₁、λ₂波长下由动脉血管搏动而产生的动脉血管的扩张光程和收缩光程；4)根据两种波长下动脉血管的扩张光程和收缩光程计算动脉血氧饱和度，用于反应人体的血液氧含量状况。本发明为血氧检测设备的小型化和低成本化提供了可能，为无创氧合血红蛋白的浓度的检测提供了新的检测方案。