本发明提供了一种基于机器视觉的光学元件位姿辅助标定方法，涉及光学元件检测技术领域，在光学元件附近设置数个固定标记物，使用成像设备将固定标记物、光学元件、以及随机标记物同时成像于像面，根据已知的固定标记物相对于光学元件的位姿，以及像面上固定标记物的坐标，结合随机标记物与固定标记物在像面上的位姿关系，解算随机标记物相对于光学元件的位姿关系，完成随机标记物的识别及坐标提取。本发明还提供一种实现上述方法的基于机器视觉的光学元件位姿辅助标定系统。本发明的方法避免了传统的人工使用测头打点操作，大大提高了畸变校正的效率，同时降低了操作过程中的风险系数，为光学元件的高效高质量制造提供了一定的保障。