本发明公开了基于机器视觉的自由空间可见光通信的自动捕获、追踪和瞄准方法及系统，包括云台，可见光通信发射端，摄像头和可见光通信接收端的探测器，具体包括以下步骤：首先搭建带可见光通信发射端和摄像头的云台设备，在可见光通信接收端的探测器的表面设置标记；然后通过摄像头获取接收端标记的图像信息，对其作初步处理得到相应特征；同时将当前得到的图像特征与期望图像特征的偏差作为主控制器的图像输入量，经过驱动电路对执行机构舵机附加速度、方向等运动控制量，构成闭环控制系统，最终实现云台的偏移控制，继而实现对可见光的自动捕获、追踪与瞄准。本发明所需的所有设备都不需要对原可见光通信系统进行任何进一步的更改，易于部署和安装。