本发明公开了一种二维高速、高分辨率成像系统及基于该系统的实时熔池监测方法。发明人将这种实时熔池监测方法根据加工材料透光属性的不同分为两种不同的实现方式：投射式二维在线监测成像装置与反射式二维在线监测装置；一般地，这种实时熔池监测方法主要由光源组件、二维色散组件、调制组件、聚焦组件、滤波组件、环形器、信号收集组件；在对于本发明的阐述中，还将提及激光加工设备、激光加工件等组件，以便对本发明进行更好地描述。