本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种光学测量系统，包括：发射器，配置为向目标物发射具有至少两个不同偏振方向的线偏振光；采集器，配置为分别接收被所述目标物反射回的至少两个不同偏振方向的线偏振光，并生成各偏振方向对应的光子信号；读出电路，配置为接收所述各偏振方向对应的所述光子信号并进行处理生成融合直方图；处理器，配置为同步所述发射器和所述采集器，并根据所述融合直方图计算所述目标物的距离。本实用新型可以提高光学测量系统的抗干扰能力，从而提升光学测量系统的信噪比。