本发明属于测试计量技术及仪器技术领域，尤其是一种基于机器视觉的表面波长级点缺陷表征装置及方法，装置包括上位机、照明模块、成像模块、电动扫描平移台、运动控制器以及为上述部件供电的电源模块，电动扫描平移台为立式的，具有纵向导轨，成像模块安装于纵向导轨上，待测光学元件位于成像模块下方，照明模块位于待测光学元件侧部，运动控制器分别线路连接上位机、照明模块、成像模块、电动扫描平移台；本发明通过机器视觉技术获得不同聚焦状态时的缺陷散射图像，进而基于数据库查找及进化算法反演缺陷形状与参数，适用于精密光学元件表明波长级缺陷的质检工作。