本发明提供一种基于多传感器的亮度色度测量系统，包括：分束部件、若干个具有不同光谱透过率的滤色组件以及与每个所述滤色组件对应的图像传感与处理器；分束部件将待测物发出的经过物镜成像的入射光分成若干束并分别射往若干个滤色组件；若干个滤色组件将分别接收到的入射光分成的若干束光进行过滤并透过对应频率的光；若干图像传感与处理器采集和处理对应滤色组件过滤后透过的对应频率的光并获取待测物的亮度色度。本发明通过对入射光的光路分束的结构设计，并引入了多个传感与处理器，可实现对入射光透射过不同滤色组件后的同时采集和处理，从而避免了转轮式XYZ滤镜相机的分时复用，减少了XYZ滤镜的转轮切换时间，提高了对亮度色度的测量效率。