本发明公开了一种基于机器视觉的位移自动测量方法及系统，该方法包括：标定靶标图案的定位点群；识别并提取靶标图案的定位点群，得到定位点群中的各定位点的像面坐标；根据各定位点的像面坐标，建立物面的二维坐标系或三维坐标系，进而将待测图像的像面坐标变换为物面坐标。本发明具有自标定功能，可以在任意相机拍摄角度下自动构建从像面坐标至真是物面坐标的量化转换关系，同时可采用各类机器视觉方法追踪该靶标，从而实现无需人为介入的机器视觉位移自动测量。