本发明公开了一种用于采集3D目标检测图像数据集的装置与标注方法，涉及3D目标检测数据集装置技术领域。本发明包括底部旋转装置、水平伸缩装置、竖直升降装置、仰俯角调节装置、相机夹持与旋转装置和控制模块；所述控制模块包括5个电机、主控板和供电模块，各个电机可带动不同装置运动以实现一定范围内相机与带采集目标在半球面上所有对应位姿，主控板可控制个电机使其协调运动以及相机图像采集，并且可根据各电机状态得到相机与目标相对位姿，从而能够得到物体在相机下的坐标，并将物体在照片中标注出来。本发明可极大简化3D目标检测数据集制作与标注过程。