本发明提供了一种融合双目深度相机的激光投影系统的标定方法，属于激光投影领域，其特征在于：首先建立激光投影系统的矢量模型，考虑入射光偏差、激光器位置偏差、振镜间轴线间距以及振镜转动角度偏差的影响。其次对投影系统和视觉测量系统标定时，将待标定参数分为旋转参数和位置参数，对旋转参数使用列文伯格‑马夸尔特算法解算；解算位置参数时，把参数的标定问题转化为最优化问题，通过视觉测量系统获得多个投影点的实际三维坐标值与模拟投影点的三维坐标值的最小化偏差值的平方和构建目标函数使用粒子群算法进行解算。最后设计实际投影流程，实现在待投影工件上投影。本发明通过的矢量模型和列文伯格‑马夸尔特算法结合四元数法和粒子群算法完成对旋转参数和位置参数的求解的方法，使投影系统的标定避免了一起求解和引入过多参数容易陷入局部最优解的问题，提高了投影系统的可靠性和投影精度。