本发明提供了一种融合相机与激光雷达的动态目标感知系统及方法，属于动态数据测量技术领域。它解决了现有动态目标感知系统功能单一及精度低等技术问题。本动态目标感知系统包括单目相机、激光雷达和控制器，单目相机能够将拍摄的图像传递给控制器，所述控制器能够使用二维目标检测算法获取动态目标的二维外包矩形，并根据投影关系得到三维空间中的感兴趣区域，随后在3D ROI内进行点云聚类并拟合三维外包矩形；所述控制器还包括决策规划模块、帧间匹配模块、跟踪器管理模块以及卷积神经网络。本发明中的系统和方法能够精准可靠的实现三维动态目标的精准检测、跟踪并根据历史轨迹预测目标的运动趋势从而辅助机动车的自动驾驶功能。