本发明属于测温相关技术领域，为了解决现有隧道内高温热害识别不准确的问题，提出了基于温度场感知的隧道高温热害识别方法、装置及系统，通过对每个测温孔区域可见光图像和红外图像的采集，使可见光图像上附加有温度信息，基于可见光图像对测温孔进行温度识别，基于识别结果，形成每个测温孔的平面温度场；通过光纤获取测温孔内的光纤温度数据，形成每个测温孔的径向温度场；将所对应的测温孔的平面温度场和径向温度场进行组合，得到隧道三维温度场。本发明将可见光图像、红外图像以及光纤测温数据综合使用，提高高温热害识别结果。