为了解决传统液位计当液体温度低于‑40℃时会失效，测量范围有限以及操作复杂、容易老化的技术问题，本发明提供了一种基于单目视觉的液位测量系统及方法，将三个位置固定的激光器固定在相机周边，并将激光束打在液面上，通过对液面图像处理的一系列算法，完成液面上光斑的质心提取，最后通过相机的内参数以及提取的光斑质心像素坐标，完成最终液面的液位测量。本发明工作温度范围不受限制，可低至‑100℃，同时测量范围灵活，可达几十至上百米，远远超过传统液位计，测量误差可控制在1％以内，能够满足精度要求，同时还具有成本低，操作简单等优势。