本实用新型公开了一种基于机器视觉的铁路微小异物日夜探测装置，包括探测光学部、照明部、主控部，输出部；所述探测光学部、输出部连接所述主控部；所述探测光学部包括近景探测器和远景探测器，近景探测器和远景探测器形成互补，实现机车前方高清视频采集，发送至主控部，所述主控部包括视频处理单元，将视频处理后输送至输出部；所述照明部包括激光照明光源，在探测光学部的视场范围内进行补光。本实用新型为实现基于机器视觉的铁路异物长距离、微小目标的检测识别功能提供了必要的完整的硬件结构支撑。