就无人机的自定位问题，文中提出一种数字图像处理结合2D-3D场景重建的位姿估计算法。在已知人工标志世界坐标的前提下，对于单目视觉下机载非线性相机拍摄的单帧图像，利用图像处理技术为位姿解算提供特征点数据。位姿解算提供了一种改进的N点透视算法，该算法结合正交迭代算法，以N点透视算法计算的旋转矩阵 值作为迭代算法初值，迭代得到最终估计结果。通过仿真实验和实物实验验证了算法的可行性。文中提出的算法，较N点透视算法，提高了位姿估计的精度且收敛速度快，给无人机室内位姿估计提供了的一种新的解决思路。