本发明涉及一种中厚板矫直过程的表面轮廓实时测量系统及方法。该系统包括升降结构、移动架、第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机、第四工业相机、投影仪、图像采集模块以及计算机控制模块;当中厚板跟随板带通过时,所述投影仪将光栅光格结构光图案投影到所述中厚板的表面,所述第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机以及第四工业相机分别同步采集四个不同方位的图像;所述图像采集模块将四个不同方位的图像以及光栅光格结构传输至所述计算机控制模块,所述计算机控制模块进行中厚板的实时三维重建;进而实现中厚板矫直过程的表面轮廓的实时测量。本发明能够在中厚板矫直过程实现对中厚板的表面轮廓的实时测量。