本发明提出基于像素误差反馈的旋转双棱镜指向控制系统与方法，控制系统包括控制处理器(14)和与之相连的摄像设备(13)、光机电装置，还包括位于摄像设备输入光路上的双棱镜系统；所述双棱镜系统内的棱镜可由光机电装置驱动旋转；所述控制处理器经摄像设备采集目标物(15)的图像，并计算出目标物中心点在摄像设备成像传感器中所成像的中心点像素坐标(ph,pv)，根据给定的摄像设备视场中心点像素坐标(H,V)，将中心点像素坐标(ph,pv)和视场中心点像素坐标(H,V)取差得到像素误差(Δp'h,Δp'v)；控制处理器根据像素误差(Δp'h,Δp'v)控制光机电装置旋转棱镜，调整双棱镜系统的视轴使之指向目标物中心；本发明对双棱镜系统精度要求低，仅通过摄像头反馈像素误差就能达到闭环控制。