非合作视觉测量是空间在轨服务及空间攻防的重要研究课题，而单目视觉的图像处理及位姿解算方法又是非合作视觉测量的关键性技术。本论文以某“863”合作项目中的子课题“××××快速位姿捕获方法研究”为研究背景，在系统总结这一领域研究现状的基础上，基于快速性、鲁棒性的要求，针对非合作航天器间单目视觉测量算法的原理与实现进行了深入的研究。　　本文主要研究工作着重于两大方面：一方面是寻找和验证快速可行的视觉图像角点检测算子；另一方面是提出单目视觉快速位姿确定算法。　　首先，对角点检测技术进行了系统的描述和研究。基于实际应用需求，从角点检测的快速性、准确性、鲁棒性等要求出发，着重对SUSAN算子及Harris算子的改进进行了探索，快速的、较准确的角点检测使用这种直接基于图像模板的方法完全可以满足需要。　　其次，针对单目视觉位姿测量问题，给出了三种算法。其中相似迭代算法与两阶段法有很大的相同之处，它们都是通过求取景深值与绝对方位求解来获得最终的结果，都是分为两个步骤进行循环迭代，但它们也有一个共同的缺点，就是算法对运算初值的选取具有依赖性，如果初值选取的不恰当，将导致最终运算结果发散。基于RANSAC的单目视觉相对位姿导航参数确定算法能有效的剔除特征点提取及物像匹配的粗大误差和错误匹配误差，最终估计采用的是POSIT算法，其快速性得到良好的改善，且对运算初值不具有依赖性，运算的精度更高。　　最后，提出了一种基于随机化RANSAC单目视觉位姿估计算法，通过仿真实验可以看出，随机化RANSAC单目视觉相对位姿导航参数确定算法能有效的剔除特征点提取及物像匹配的粗大误差和错误匹配误差，同时，算法的快速性也得到了有效的证实。利用单目视觉实时获得的单幅图像由该算法可以得到足够精确的非合作目标航天器相对位姿参数，在高粗大噪声影响情况下，相对位置确定精度<2％，相对姿态确定精度<0.01°。该算法无论在硬件条件还是实时计算方面来说要求都不苛刻，满足非合作单目视觉导航应用要求的高鲁棒性和快速性，因此可作为非合作目标星快速位姿确定的一种有效的方法。