本发明公开了一种目标物体三维空间运动距离计算方法，包括：利用单图像传感器采集目标物体的运动图像，将目标物体运动方向分解为上下、左右和前后六个方向；根据运动图像中目标物体行心移动位置确定目标物体在平面上的移动距离；利用成像面积函数计算目标物体前后移动距离；根据目标物体在平面上的移动距离和前后移动距离，计算目标物体在三维空间的运动距离。本发明通过将物体平面上以及前后运动结合为物体在三维空间上的运动，能够精确的测算出物体在三维空间运动的距离，降低了计算难度，填补了目标物体在三维空间运动的图像分析的空白，可以用于机器人视觉图像领域。