本发明涉及一种运动矢量估计方法、系统及可读存储介质，利用金字塔的多层结构，从不同层计算运动矢量，下采样的运动矢量计算采用稠密光流，并由最底层到最顶层利用卡尔曼滤波逐层更新不断迭代，上采样时依据上采样层的运动矢量更新结果所指向区域做局部的块匹配算法更新运动矢量，再通过最底层到最顶层过程中获得的滤波后的运动矢量进行纠正，由最顶层到最底层利用卡尔曼滤波逐层更新不断迭代，达到获得干净且准确的运动矢量的效果。由此结合了两种计算运动矢量的算法的优点并互相弥补其缺点，并通过金字塔的完整结构中由最底层到最顶层再到最底层的迭代，最终可以在处理信噪比很差的视频时，也能快速获得干净且判别较准确的运动矢量。