本发明属于图像采集技术领域，尤其为一种基于获取高速运动物体的防抖光学变焦系统，包括信号发射模块、信号接收模块、图形成像模块以及稳定台，其中：信号发射模块，包括激光发射器，用于向被摄目标发射多条光信号束，光信号束为激光、红外光、可见光光源发射信号中的一种；信号接收模块。本发明在可实现微秒级别的每帧成像速度，在物体高速行进中，仍然可以在物体瞬间位移中获得连续的运动物体的各个位点准确距离数据，形成准确的3D测距以及成形能力，基于这些距离数据从而连续重建出不畸变的景深图像，解决现有技术中图像不清晰清晰、拖尾现象；同时结合宽视角的信号投射范围，可以覆盖更加宽阔的成像视野范围。