本申请提供一种偏移补偿系统及直线加速器，设置有检测单元、码盘，码盘具备包含码带的检测区，码带包含基准码带和多个检测用码带，相邻的两个检测用码带具备不同的颜色；初始状态下，检测单元与基准码带在对准；当床板沿其延伸方向靠近所述旋转机架时，床头发生偏移；偏移过程中，检测单元从基准码带开始，如果检测到的码带发生变化、即出现码带的跳变，检测单元根据码带的跳变输出电信号；偏移补偿系统根据检测单元的电信号判断偏移补偿量，再动床头朝其偏移的反方向进行补偿。由此，可以方便地检测床头的偏移量并进行精确补偿。