本发明公开了一种图像亚像素匹配定位方法、系统、设备及介质，所述图像亚像素匹配定位方法包括：对预设模板图像和目标图像进行预处理；对预处理之后的预设模板图像和目标图像进行像素级别的相似度粗匹配，获取粗匹配平移坐标和粗匹配旋转角度；将粗匹配平移坐标和粗匹配旋转角度作为预设相似度匹配模型中的代价函数的初始参数，通过具有初始参数的代价函数确定预设模板图像和目标图像之间的亚像素级别的相似度所对应的损失值；在损失值满足收敛条件时，将初始参数作为目标图像的最终定位结果参数；根据最终定位结果参数对预设定位对象进行预设定位操作。本发明可有效地避免平移坐标和旋转角度离散化带来的精度缺失问题，提升了定位精度。