本发明公开了一种基于流形聚类的多站点云配准方法，包括以下步骤：S1：点云初始配准；S2：获取初始质心；S3：质心更新；S4：更新刚性变换；S5：重复步骤S3和步骤S4，直至满足迭代停止条件；S6：计算重叠部分比例以及重叠部分点集；S7：赋予数据点相应的权重，更新刚性变换直到满足迭代停止条件；S8：根据迭代停止时的刚性变换得到最终的配准结果。本发明利用局部邻域特征点提取的方法选择初始质心，减小了由于忽视物体局部几何特征而对配准结果的影响；利用测地距离作为聚类划分的依据可以较大程度上考虑物体的几何结构；利用赋予数据点不同权重的方法来处理重叠部分的问题，可以优化配准结果中出现的重影问题。