本发明公开了一种基于Hash map的VR手柄快速检测和位姿估计方法，包括以下步骤：A、离线建表：以手柄光环中心为球心，建立以手臂长度为半径的球，球上均匀分布了一定数量的观测点，遍历所有观测点，并将相机放置在观测点上，旋转相机保证光轴对准手柄光环中心，将所有可见点投影并筛选出落在相机成像平面内的点，根据可见点计算hash并存入map中；B、实时运行时，将相机捕捉到的光点进行Hash计算并查表；C、通过多帧图像以及图像帧之间的IMU、地磁或GPS等数据确定手柄的最终位姿，保证算法输出结果的正确。本发明通过本方法可使运算速度明显提高(相比暴力匹配的方法，节省了更多的算力)，对外点的影响更加鲁棒，外点不会造成计算成本的大幅提高。