本发明公开一种多波段光电系统探测识别并行实时处理系统，包括：多功能控制主系统，采集激光测距模块获取目标距离信息；通过数据采集模块采集全波段光谱信息，对四个波段图像数据进行学习识别，并将四个波段的学习识别结果融合光谱信息识别信息识别。多波段并行处理子系统内各路并行工作采集四个波段数据信息，通过流水线设计和算法处理芯片加块处理速度，实现实时采集、处理，并传输给多功能控制主系统；核心处理软件控制系统提供人机交互控制平台，负责多波段并行处理子系统、激光测距模块和全波段光谱模块的控制与调度、与人机交互控制及与二维伺服系统控制通信。本发明实现多个波段大量数据并行实时处理，从而达到对动目标高可靠性探测识别。