惯性约束核聚变(ICF)利用高功率激光束均匀辐照氘、氚等热核燃料组成的微型靶丸，使其在极短的时间里发生聚变，释放出巨大的能量，因此在新型能源方面有着非常好的前景。本课题围绕惯性约束核聚变中靶定位问题，提出了一种微小物体高精度位姿测量的解决方案。该方案具有以下创新点：①提出了一种直接用原始图像（Raw-Image）的灰度值信息对微小物体进行位置和姿态同时测量的方法；②通过对被测物体进行空间立体数学建模，将多个摄像机图像中的目标物体相关联，实现相互制约的零误差调整；③提出"一步遗传算法"实时动态优化该模型，在实时位姿调整过程中完成最优化收敛，实现高精度定位。该方案可应用于我国自主研发的高功率激光物理实验装置的激光自动准直系统中，为发展未来的ICF高功率点火装置的快速自准调整提供关键技术基础。