本发明公开了一种远距离面内小位移测量系统，该系统包括：合作标志、数码相机、图象采集卡和计算机，其中所述的合作标志至少有一组，每组至少有两个合作标志，所述的合作标志与待测实体固连；数码相机与图象采集卡联接；图象采集卡与计算机联接；该系统执行如下步骤：采集合作标志的初始状态图象数据；计算成像比例；高频跟踪拍摄合作标志的图象；计算出合作标志的位移数据；计算出待测位置的实际位移量。本发明具有以下优点：不需对相机进行标定，用单个相机就能高精度监测远距离目标的面内位移量；实现对合作标志进行全场自动识别、跟踪和亚像素高精度定位；通过程序采用高频采图求取均值的方法消除低频大气扰动影响，使测量精度更高。