本发明公开了一种二维小角度激光视觉精密测量装置及其实现方法，涉及二维小角度测量领域，本发明采用分别与基准面和动面固定连接的参考平面反射镜与动平面反射镜，反映动面相对基准面的角度偏转，实现简单；准直激光束在参考平面反射镜与动平面反射镜之间多次反射，以动平面反射镜面上激光光斑的距离的变化反映角度偏转，并以激光光斑为对象实现非接触光学测量；立体视觉测量实现精确的激光光斑间空间距离的快速测量，大视场像机对应着较大的动态测量范围，因此，可实现快速、高精度和大动态范围二维小角度的测量；操作方便，实现简单，可满足航空、航天等测量的要求，也可广泛推广应用。