针对在姿态测量中摄像机成像的复杂畸变问题，提出了一种新型的摄像机校准方法。该方法不需要高精度的标定参照物，只需要利用标定靶标间的相互约束关系建立摄像机内参数与靶标特征的约束方程，从而线性求解摄像机内参数。通过非线性优化方法优化摄像机内参数，完成摄像机的标定。仿真和实验结果表明，所提出的算法对图像噪声不敏感。测量精度和可靠性都得到有效的改善，精度可达0.03 pixel，说明该算法在合作目标的姿态测量中具有方法易于实现、测量精度高、可靠的优点。