本实用新型提供了一种用于流场诊断的快速荧光寿命成像系统，解决现有荧光寿命成像技术成像时间分辨率低和帧率低的问题。该系统包括脉冲激光器、片光整形装置、流场发生装置、滤波片、分幅相机及数据处理装置；脉冲激光器同时发射激光脉冲和电信号，片光整形装置用于将激光脉冲整形为片光；流场发生装置用于提供待测目标流场，待测目标流场经片光照射后发射荧光信号；滤波片用于透过荧光信号并滤除杂散信号；分幅相机包括同步控制装置和四台门控相机，同步控制装置控制四台门控相机的曝光时间门及延时；电信号触发分幅相机进行曝光获得四分幅图像；数据处理装置用于接收分幅相机捕获的四分幅图像并处理四分幅图像，得到荧光寿命图像并显示。