随着电信行业4G的发展和5G时代的到来,通讯基站越来越多,作为主要通讯媒介通讯塔的数量也越来越多。由于通讯塔长期暴露在室外,会受到环境和天气的作用,使其性能和结构都收到影响。最近几年通讯塔损坏和倒塌致使事故发生的事件时有发生,不仅影响了通讯传输,还威胁到人身安全,对于通讯塔的安全防范工作变的越来越重要。因为通讯塔顶部的摆幅可以很好地反映出通讯塔的安全性,所以本课题设计了一种基于单目视觉原理的通讯塔摆幅视觉测量系统。本文首先研究了国内外在建筑物振动摆幅测量技术以及视觉测量技术当前的发展情况,对比较常用的测量方法进行了分析,侧重分析了视觉测量的优点和广泛用途,并确定利用单目视觉原理进行通讯塔摆幅视觉测量系统设计;然后简单分析了通讯塔顶部在风载荷作用下的随机响应模型,证明了该课题设计方案的合理性,并根据通讯塔摆幅视觉测量系统设计的基本原理结合测量背景、测量系统组成等完成了系统相关硬件的设计和选型;又对测量系统视觉算法进行了研究,结合系统硬件,利用位姿解算、特征点定位等算法设计实现对通讯塔顶部摆幅的测量,同时对整个视觉测量算法过程进行了仿真实现,验证了视觉测量算法的稳定性;最后提出了对该通讯塔摆幅视觉测量系统的安装和测量方案,并对一些必要的实验进行了方案分析,并利用仿真实验实现了轨迹和位移的绘制。系统测量算法的稳定性、通讯塔顶部摆幅轨迹和位移都是通过仿真验证实现的。对随机生成偏移量矩阵和无噪声、有噪声偏移量矩阵进行了对比。仿真结果表明系统达到了课题要求,稳定性较好,完成了该通讯塔摆幅视觉测量系统的研究。