本发明公开了一种基于协方差矩阵改进的激光点云配准方法，属于图形学三维重建技术领域。本发明通过采用张量投票与ISS相结合的关键点提取方法，使其具有一定的抗噪性，同时可剔除部分边界点降低误匹配率。特征描述符的构建需要充分包含点云的邻域信息，且不易受平移旋转的影响，具有鲁棒性。协方差矩阵描述子是一种可以充分描述邻域信息的描述子，角度量不受平移旋转的影响，是构建特征描述向量的极佳选择。本发明结合特征直方图中三维坐标系的建立方法，构建一个包含角度量与曲率信息的协方差矩阵，特征匹配使用双向最近距离法，降低误匹配率。