本发明提供了一种利用十字结构光辅助的单目视觉位姿测量方法，将相机与十字结构光传感器同向放置，根据物体表面的直线特征调整测量装置，使十字结构光与物体表面的一条直线有两个交点，测量时通过处理器对相机捕获的图像进行处理计算，得到物体于相机之间的相对位置和姿态信息。本发明实现了在相机对缺乏平行约束条件的非合作目标位姿的测量，大大简化了计算，提高了运算效率，满足室内微小型载体的载重要求。