本发明涉及核燃料操作领域，尤其涉及基于机器视觉的装料辅助系统及装料方法。方法为：对双侧图像采集模块进行标定，构建左右间隙像素差和偏移距离的拟合线性方程；将燃料组件设置于标准位置的指定高度；从相对的两个侧面，分别拍摄待装燃料组件下管座边缘图像及已装燃料组件上管座边缘图像；通过图像处理算法计算两边缘的像素距离及左右间隙像素差；计算当前燃料组件相对于居中位置的偏移距离；控制燃料组件移动，回到居中位置，进行下插装料。系统包括：图像采集模块、装料间隙测量控制系统。本发明适用于测量/判断燃料组件的相对位置，指导装卸料机带动待装燃料组件移动至已装燃料组件的居中位置，以保证待装直插燃料组件顺利下插。