本发明提出一种裸眼3D视觉伪装系统，包括3D采集模块、目标检测模块、传感器模块、数据处理模块、控制模块以及3D显示模块。3D采集模块用于采集被待伪装目标遮挡的背景的3D信息，目标检测模块用于识别可见光侦察设备的位姿，传感器模块用于感知周围环境亮度以及解算待伪装目标的姿态，数据处理模块用于合成立体图像，控制模块用于生成针对3D显示模块的显示信息，并调节3D显示模块的亮度，3D显示模块用于重构背景光场，显示背景的3D图像。本发明能够完整获取并真实还原待伪装目标后方背景的3D信息，并根据周围环境光强对3D显示亮度等进行调整，实现与环境的高度融合与匹配，达到自适应的视觉伪装效果，完成对可见光侦察与跟踪的有效干扰。