本发明公开了基于三维模型的测量装置，包括从近到远依次固定连接在头箍(1)上的第一导轨(2)和第二导轨(3)、以可平移且可转动的方式连接于第一导轨(2)且对应于用户双眼的两个内部摄像头(10)、和以可平移且可转动的方式连接于第二导轨(3)且对应于用户双眼的两个外部摄像头(27)。根据本发明的基于三维模型的测量装置使用户在转动眼球时也能获得良好的三维模型测量结果、真实的立体视觉和更具沉浸感的增强现实体验，使用户可以在增强现实场景中通过三维模型对测量对象进行更为精准的测量以及对三维模型进行更加精确的虚拟操纵，并且通过调整设备的重心使得用户在长期佩戴设备时感觉更加舒适并且避免设备对用户身体的损害。