本发明涉及一种无人水面艇的视觉系统在线标定方法，其将采集的图像分为视觉重建区和系统标定区；在无人艇上适当位置设置小标定物，同时在视觉系统观测范围内的另一船艇上设置相应的大标定物，分别利用大小标定物的图像对系统进行离线标定，得出两组标定参数；经过多次离线标定，建立两组标定参数之间的变换关系；视觉系统实际运行时，利用视觉重建区内图像进行视觉计算，同时，利用小标定物图像对系统进行标定，得出一组标定结果；根据离线标定时建立的两组标定参数间变换关系，对标定结果进行修正，得出对应于大标定物的等效标定结果，并以此更新视觉系统的标定参数，完成在线标定。本发明大大降低工作量；能够对摄像机的内外参数进行在线标定。