本发明提供一种2.5D视觉传感器及参数测量方法，包括：视觉探头以及与视觉探头连接的控制器；视觉探头包括镜头、相机、面光源、线激光器和滤光片，在控制器控制下，相机获取面光源、线激光器关闭时整个场景的图像；相机获取在面光源打开照亮整个场景时的图像；相机在线激光打开投射到被测目标的表面时获取被测目标的图像；控制器对上述图像进行处理得到二维平面参数、轮廓高度参数。本发明不仅可以测量目标的二维平面参数，还可以测量轮廓高度参数，还可以进一步修正了独立的平面参数测量与高度参数测量的误差，有效弥补了传统的二维视觉传感器与三维视觉传感器的不足。