本发明公开了一种多视环境下刚性目标三维运动估计方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、构建多视目标图像采集环境,并获得多个目标图像;步骤2、根据步骤1中得到的多个目标图像重建目标三维外形S(t),并初始化目标三维外形S(t)的运动参数;步骤3、构建反应目标三维外形多视二维投影与目标图像距离的能量函数E,判断能量函数E是否收敛,如果不收敛,则转到步骤4;如果收敛,则输出目标三维外形S(t)的运动参数,即为刚性目标三维外形S(t)的运动参数;步骤4、更新目标三维外形S(t)的运动参数,转到步骤3。本发明方法对目标三维运动估计不受光照变化以及摄像机色差的影响。