在视频全站仪自动天文测量系统中,处理拍摄星图、解算恒星质心坐标是确保定位精度重要一步。具有良好精度和普适性的灰度质心法是该系统主要采用的质心提取算法。但是不同形式灰度质心提取算法对小视场星图精度影响尚无相关精确量化比较。针对徕卡视频全站仪TS60拍摄的小视场星图特点,通过两种适用的自适应阈值分割算法处理星图的基础上,对比了几种灰度质心法对待测恒星质心的提取精度,提出了采用灰度平方加权质心法代替传统灰度质心法提取小视场星图质心坐标。实验表明,三种质心法在具有广泛适用性的同时,可以准确提取此类星图质心,满足一等天文测量精度需要。其中,灰度平方加权质心法提取精度最高,其像素横纵坐标均方根误差分别优于0.044像素和0.040像素,可以作为提取此类星图星点质心坐标的优先算法。