本发明提出了一种基于视觉定位的盾尾间隙测量系统及方法，其步骤如下：实验室标定：利用视觉测量装置的相机采集相同间隙、不同距离下模拟管片的图像，确定不同工作距离下的管片厚度像素个数和盾壳线列坐标值的线性比例方程；实验室验证：采集不同间隙、不同距离下模拟管片的图像，确定盾尾间隙物理值与实际盾尾间隙的测量误差；实际测量中采集图像后，进行管片上下边缘的定位，基于实验室标定验证的盾壳边缘线结果，选取线性比例方程得到盾尾间隙值，并将盾尾间隙值通过PLC通讯传输至无线遥控器。本发明解决了视场范围无法找到管片在盾壳上真实的投影分界线的难题，指导操作人员进行正确的管片拼装；且测量范围较大，可有效及时的纠正盾构机掘进姿态，为正确的管片选型提供重要依据。