本发明提供了一种虚拟扩展成像的装置及方法，基于图像传感器成像的光电准直和自准直测量系统中，在图像传感器四周设置平面反射镜，使系统原视场外、新视场内的入射光线通过平面反射镜的反射，投影到图像传感器的成像面内形成光斑，从而使系统原视场外、新视场内的入射光线通过图像传感器正常成像。采用本发明所述的装置及方法，在不改变成像分辨率和焦距的情况下，虚拟扩展了图像传感器成像面，从而扩大了参与成像的入射光线的入射角度，进而扩大了系统原视场。