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本发明公开了一种基于YOLOv8优化的隧道衬砌检测系统及方法，属于隧道衬砌检测技术领域。该系统包括车载采集装置、改进YOLOv8检测模型和损失函数优化模块。改进YOLOv8模型在骨干网络与颈部网络之间嵌入MC全局多尺度特征机制模块，增强多尺度损伤特征提取能力；损失函数创新性地引入加权特征金字塔损失、动态非单调聚焦损失、软标签交叉熵损失和结合MC上下文信息的边界框损失；发明通过优化网络结构和损失函数，有效解决了隧道复杂环境下微小损伤漏检、边界模糊病害定位不准等问题，可实现隧道衬砌病害的全自动、高精度、实时检测，检测效率较人工提升50倍以上，适用于各类隧道的日常养护检测。