本发明提出了一种基于多色光深度编码和光场相机的三维流场测试方法及系统。包括：将LED白光源准直并通过柱透镜聚焦在一对平行的闪耀光栅上，得到一束深度方向被颜色编码的体积多色光，用于激发示踪粒子；利用光场相机对待测流场进行成像，获取待测流场的时序粒子光场图像；对光场信息和颜色\深度信息分别进行解码，得到流场的三维粒子场；对时序三维粒子场进行相关计算，获得三维流场速度场。该系统利用多色光对轴向深度进行颜色编码，实现了比单光场相机更优越的轴向分辨率，显著提高了速度矢量的精度。相比于其他PIV系统，仅需要一台相机便可以完成三维流场的高精度测量，极大地降低了三维PIV系统的成本，结构简单可靠，适用范围广泛。