本发明公开了一种基于单目视觉系统的双护盾六自由度测量方法及系统，该单目视觉系统包括X型特征标识、单目相机、照明光源及倾角传感器，方法包括：建立前盾坐标系、后盾坐标系及相机所在的测量系统坐标系，对各坐标系进行标定；获取相机采集的X型特征标识的图像数据，根据图像数据确定图像中的X型特征标识的二维坐标；根据多个X型特征标识的标定坐标及所述二维坐标进行PnP解算，确定前盾坐标系相对于测量系统坐标系的旋转平移关系，结合测量系统坐标系与后盾坐标系的标定结果，确定前盾相对于后盾的六自由度信息，根据倾角数据对该六自由度信息进行修正。本发明通过设置X型光学特征标识搭载单目相机及倾角传感器进行位姿测量，测量精度高。