本发明公开了一种应用于消防灭火机器人的两自由度火焰识别装置及方法，装置包括主控机，分别连接主控机的可见光相机、红外相机、紫外传感器、双目相机、俯仰驱动器、平转驱动器、俯仰角度编码器、平转角度编码器、俯仰电机和平转电机等，通过火灾现场进行实时数据、图像和视频信号的采集和分析处理，识别火源及寻找火焰中心位置，对火焰进行快速、精确定位，为高喷射流灭火装置提供了准确目标，能够有效地提高灭火效率。本发明将使用深度学习方法，同时融合RGB图像特征、红外图像特征以及基于深度相机得到目标的距离信息，设计了深度网络框架，充分用三者的特征信息，在提高网络模型对火焰目标的检测精度的同时输出火焰目标的距离信息。