根据本发明实施例公开的一种六自由度姿态估计方法、装置及计算机可读存储介质，控制目标检测主网络对输入图像进行特征提取，然后检测并输出图像中各候选物体的类别以及二维边界框信息；将所有候选物体中的预设类别目标物体的特征图输入至第一估计分支网络，估计出目标物体在相机坐标系中的三维方向；控制第二估计分支网络基于目标物体的二维边界框信息以及特征图估计目标物体在相机坐标系中的三维位置，然后利用三维位置与三维方向得到目标物体的六自由度姿态信息。通过本发明的实施，由不同网络分支分别估计目标物体的三维方向和三维位置，实现端到端的目标物体周围环境中对象的六自由度姿态估计，有效提升了运算速度以及运算的准确性。