本发明提供一种基于单相机的金属增材制造熔池形貌多角度视觉传感装置，传感装置包括传感通路、复合滤光系统和图像检测系统三个部分，第一平面镜从上方接收熔池辐射出的光线并反射至复合滤光系统，经过图像检测系统后得到熔池宽度信息；熔池辐射出的光线和前一堆积层反射的电弧光被第三平面镜反射到达第二平面镜，而后经过复合滤光系统，最后通过图像检测系统得到熔池的高度信息和前一堆积层的高度信息；本发明装置提供的多角度视觉传感装置能够实现在单幅图像中同时显示熔池的高度信息、熔池的宽度信息和前一堆积层的高度信息，降低了监测系统的复杂度，为后续堆积层高度和宽度的高精准闭环控制奠定基础。