本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种单相机环境中主动式刚体的位姿定位方法及相关设备。该方法包括：获取相邻两帧的二维空间点坐标、二维空间点编码和相机参数，根据二维空间点编码，将二维空间点坐标进行匹配，得到多组二维空间特征对，将多组二维空间特征对和相机参数构造线性方程组，求解出本质矩阵；通过奇异值分解算法分解本质矩阵，得到多组旋转矩阵和平移矩阵；估算出三维空间点坐标，检测深度值，确定出目标旋转矩阵和目标平移矩阵，根据所述目标旋转矩阵和所述目标平移矩阵确定刚体位姿。本发明在单相机环境中，能以较低的成本就可实现主动光刚体的跟踪定位，相较于复杂的多相机环境具有明显优势。