本发明公开了一种基于结构光和光场成像的三维超分辨流场测量方法及系统。测量方法包括：标定成像系统的分辨率和点扩散函数，生成正交型结构光条纹；搭建实验光路，利用激光器和数字微透镜阵列生成正交型结构光条纹，同时在待测流场空间中进行激发；利用光场相机对待测流场双视角进行成像，对成像结果进行三维光场重建；利用结构光超分辨率重建算法，获得不同深度下的粒子超分辨率图像；将超分辨率图像进行叠加；对重构出的时序三维粒子图像进行互相关计算并进行后处理。本发明结合了光场双视角成像的高分辨率三维采集能力和结构光成像的超分辨优点，仅使用单台光场相机即可获得超分辨三维速度矢量场，实现了流场的三维高精度快速测量。