本发明提供一种耐辐照的水下变形视觉测量单元及测量方法，包括：图像采集模块和激光模块，外侧通过钨合金屏蔽层进行核辐射屏蔽；图像采集模块和激光模块的数据线集成后通过水密接插件与外部控制器相连；用于保证测量单元有效工作距离的反射部件；用于安装图像采集模块和激光模块的底座；与底座配合连接形成密封空间的外壳，图像采集模块、激光模块以及反射部件位于该密封空间中，其中两个反射部件位于该密封空间的两端部附近，图像采集模块和激光模块位于两个反射部件之间。本发明不仅具备抗辐照性能，还具备深水防水效果，通过卡箍连接块安装到不锈钢连接管，集成多组视觉测量单元，可进行燃料组件深水、辐照环境下的瞬态非接触式变形测量。