本发明公开了一种基于视觉点线特征与IMU紧耦合的室内自主定位方法。所述方法通过增加结构化建筑环境中丰富的线特征作为视觉约束能克服仅依赖点特征约束在弱纹理、光线变化剧烈的走廊等区域室内自主定位失效问题；通过增加了点线过滤提取策略和线特征的4参数正交表示进行图优化，能够克服线特征的误匹配问题和不必要的计算量以及过参数线特征表示导致的优化求解过程的不稳定性问题；且引入IMU数据与视觉点线特征紧耦合的机制，能克服纯视觉在单兵/行人执行任务快速运动、旋转等情况自主定位失效问题。本发明总体上提升了单兵/行人室内自主定位系统的精度和鲁棒性。