本发明公开了一种基于集成学习的双色和三色联合比色测温方法，考虑到CCD非线性响应区域的影响，提出了通道可靠性标定，考虑到噪声水平占据影响测温精度的主导，提出了噪声水平标定，通过采集一段时间均匀温度的黑体炉图像，利用空间域图像和时间域图像之间的关系拟合线性函数和二次函数，获取当前测量条件下引入的噪声大小统计学参数，作为集成学习的先验性知识。最后结合通道可靠性、噪声参数以及图像空间域和比色域的变异系数等构成特征域，利用随机森林学习并预测最优测温公式。在利用CCD图像进行测温时，首先利用训练好的随机森林判断当前图像适用的最优测温公式，之后再基于比色测温原理进行测温。该方法能够结合双色测温法和三色测温法的优势，保证测温动态范围的同时提升测温精度，提升测温系统整体性能。