本发明涉及红外热波成像检测技术领域，尤其涉及一种单目三维成像的红外热波检测方法及系统，包括：调整反射镜角度和红外热像仪焦距，并设置试验参数；通过红外热像仪采集待检测设备的初始状态红外热图，并同步触发圆环型光热激励源全面扫描加热待检测设备；在加热时间结束时，触发红外热像仪采集待检测设备在冷却过程中的自身表面温度变化信息及其经反射镜反射回的红外光束，直至达到红外采集时间，从而利用工控机进行三维成像，得到三维成像检测数据。本发明设计的红外热波检测装置即可实现待检测设备的三维成像检测，不仅提高了检测效率，而且降低了硬件检测成本，适用于多种应用场景，能够满足实际工况下复杂结构设备的三维成像检测需求。