本发明公开了一种二级组合视觉测量系统中转位姿高精度标定方法，涉及视觉测量技术领域。提出了一种逻辑清晰、步骤有序且结果精确的用于二组组合视觉测量的高精度标定方法，并可在大尺度物体的测量过程中，利用标定后的中转位姿有效提高实际的测量精度。按以下步骤进行标定：S1、标定装置的现场布置与标定数据采集；S2、基于组合数据传输的标定模型建立；S3、基于Kronecker积和最小二乘原理的中转位姿求解与优化；S4、利用标定结果对被测对象进行高精度三维重建，实现被测对象几何量的完整表达。避免了由于不同测量系统尺度差异所造成的标定精度低的问题，从而提高了中转位姿的标定精度。通过标定后的中转位姿，即可有效提高实际的测量精度。