本发明提供了一种基于关联成像的物体表面温度分布测量方法与系统。系统包括待测对象、数字微镜阵列DMD及其控制模块、不同中心波长的光学滤波片、双通道信号采集系统、光电探测器和FPGA等；待测对象发出的光辐射通过DMD反射，DMD再按照一定的规律翻转，两束反射光通过两个中心波长不同的光学滤波片后被光电探测器接收到并转换为电信号输出，利用双通道信号采集模块对光强数据进行采集并导入FPGA中，再基于关联成像原理和比色法测温原理利用FPGA实时解算出待测对象的温度分布。本发明利用DMD两个方向同时探测获取待测对象两个波长的辐射光谱，进而利用FPGA获得温度分布，具有集成度高、响应迅速的特点，在表面温度测量领域具有广阔的应用前景。