本发明属于加油系统技术领域，涉及一种基于目标识别的自动加油系统及方法。该系统包括油罐油路及泵油系统；还包括目标识别系统，用于快速识别操作目标，并对所述操作目标进行快速精确定位，以确定操作目标的精准位置信息；机械臂系统，用于展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖、加注油料。通过目标识别系统确定了受油装备的油箱门、油箱口盖的精准位置信息，再利用机械臂系统展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖及加注油料。该自动加油系统，可自主完成加油，减少了人员环境负担，提高了安全性，通过完全自动化使加油更加快捷和舒适，弥补了现有加油模式的不足，将成为未来车辆加油的发展趋势。