工程中存在大量的振动问题需要人们分析和解决,特别是现代机械向轻型化、高速化以及精密化等方向发展,使得振动问题更加突出,同时也对振动测量技术提出了更高的要求。其中,视觉测量技术以其高精度、非接触、测量范围广等优点在振动测量领域得到广泛运用。本研究针对现有单目视觉较难实现的结构模态振型及三维振动等测量存在的问题,提出了基于视觉条纹图案的结构动态参数测量方法,实现了梁结构多点振动信息、模态振型、单点三维振动信息的有效测量。在梁结构振动力学基础上,对梁结构进行模态分析和瞬态分析。同时,引入基于视觉的条纹图案振动测量理论,对其算法进行详细介绍和完善;最后,提出将COMSOL有限元软件和Solid Works三维软件相结合的仿真图像振动测量方法,利用软件内置的仿真模块和成像模块生成符合梁结构振动特性的条纹仿真图像,并采用条纹图案测振方法提取仿真图像所包含的位移信息,为后续视觉条纹图案测量方法的性能分析提供分析工具及模拟数据。在模拟仿真的基础上,设计条纹图案用于梁结构动态参数测量。针对梁结构较难实现的多点测量及模态振型识别问题,提出了一种基于视觉组合条纹的梁结构多点振动测量方法。该测量方法采用条纹相位信息定位与条纹密度测量相结合的方式,无需逐点扫描,只需一次测量即能得到梁结构多点振动信息和模态振型。通过仿真分析了条纹密度、图像分辨率、条纹信息提取算法以及定位方式对测量精度的影响。此外,针对单目视觉较难实现的三维振动同步测量问题,提出了一种基于视觉圆形条纹的梁结构三维振动测量方法。运用图像重心算法提取圆形特征的重心坐标求出梁结构平行于成像平面的二维振动信息,再运用能量重心频谱校正算法提取中心位置余弦条纹的密度信息求出垂直于成像平面的振动信息,从而实现梁结构三维振动的同步测量。并通过仿真和实验分析了图像噪声、成像分辨率、图案动态特征提取算法对测量性能的影响。以梁结构为实验对象,对其动态参数进行实际测量。采用基于视觉组合条纹的多点振动测量方法对柔性悬臂梁和长固支梁进行了多点振动测量和模态振型识别实验。此外,采用基于视觉圆形条纹的三维振动测量方法对梁结构自由衰减运动的三维空间位移信息进行测量。从实验结果可以得出,基于视觉条纹图案的振动测量方法能够对梁结构的多点振动信息、共振频率、模态振型、单点三维振动等动态参数进行有效测量,为梁结构的动态参数测量提供一种新的解决方案。