近年来,随着我国城市现代化进程的加快,各式建筑的数目快速增长,但各种各样的结构安全问题也随之产生,结构损伤后,若不能及时得到预警,非常可能造成重大安全事故,所以建立可靠的结构安全监测系统对增加结构使用寿命和减少国家和人民生命财产损失具有重大意义。结构位移监测是结构安全监测的重要内容,它能够很直接地反映出结构形变是否超出其安全允许范围。本文调查研究了目前利用数字图像处理技术进行结构位移监测的现状并提出了一种基于数字图像处理的结构位移监测算法,此算法包含系统标定、图像捕获、色彩转换、图像去噪、图像增强、背景简化、特征识别和位移计算8个模块。计算复杂度上,此算法相比于大多数利用数字图像相关技术的结构位移监测算法来说计算复杂度大大降低:鲁棒性上,此算法可在监测目标受到轻微污染时仍能进行位移监测;自适应性上,此算法可自动检测出监测目标个数;精确性上,此算法在MATLAB仿真的像素精度为0.1 pixel级别。针对上述研究算法,本文用C++语言和其中的OpenCV工具实现了此位移监测算法,并购买德国Basler工业相机套件通过实现USB串口连接搭建了实时位移监测系统,此监测系统包括系统标定、初始位置采集和实时传输系统三部分,可实现图片实时采集实时处理,并且处理完成之后的图片随时丢弃,不占用系统内存,只保留简单的位移监测数据。监测产生的位移数据会实时存入MySQL数据库,并利用结构健康监测显示系统读取存入数据库的位移数据,实现在系统中实时显示和存档的功能。最后,通过设计转盘实验测出搭建的位移监测系统的10 m监测距离下的平均监测误差为3 mm。