本申请提供一种轨道车辆矢量速度的测量设备、系统及方法，设备包括采集模块、光源模块、同步控制模块、嵌入式处理器模块和供电、信号防护模块；采集模块用于采集轨道车辆的双目图像数据信息；光源模块用于提供充足的照明；同步控制模块用于控制采集模块采集光源亮起时轨道车辆的双目图像数据信息；嵌入式处理器模块用于接收双目图像数据信息；根据双目图像数据信息和预设算法，计算车速矢量信息；供电、信号防护模块与电源模块连接，用于对电源模块进行防护。本申请通过双目成像方案结合特征点追踪、速度反解优化算法，可以计算出精确的速度矢量，进而通过速度矢量对轨道车辆的3D点云数据进行校正，消除车身振动、晃动带来的3D点云偏移。