本发明公开了薄膜材料泊松比的几何测量技术领域的一种基于图像测量的薄膜材料应变及泊松比测试装置，该装置包括轴向加载系统、图像测量系统、试样夹持系统，本发明采用非接触式数字图像测量技术，针对薄膜厚度、硬度较小的情况，夹具采用先固定后夹紧的技术措施，保持薄膜材料表面的自然平展状态，夹具在试样拉伸过程中提供恒定的夹持力，减少了试样与夹具接触部分的摩擦,采用数字图像测量技术，确定拉伸过程中薄壁材料任意时刻的应变及泊松比，为分析薄膜材料拉伸过程中的力学性质提供技术支持。