本发明公开了一种基于机器视觉的大气悬浮物检测系统，包括：图像拍摄模块，拍摄大气图像；图像预处理模块，对大气图像进行亮度信息统计，根据亮度信息区分天空区域和其他场景区域，并对大气图像每个像素进行区域标注；图像理模块，获取光强梯度，根据灰度光强梯度差异排除光源区域，计算光强度获得亮度图，计算光强度获得暗通道，对比亮度图和暗通道获得暗点，通过暗点像素值计算获得大气光强衰减参数；大气悬浮物浓度计算模块，将被检测大气图像的大气光强衰减参数与大气悬浮物光强曲线对比获得大气悬浮物浓度。本发明还公开了一种基于机器视觉的大气悬浮物检测方法。本发明能对大气悬浮物尤其是雾霾浓度进行准确检测。