本发明公开了基于机器视觉测振和非线性度的叶片裂纹定位系统及方法，所述方法包括：在具有呼吸裂纹的叶片上设置多个位置标记点，采用固定频率和不同激励幅值对叶片进行激振，同时利用机器视觉测振方法采集不同激励条件下叶片各标记点位置的非线性振动信号；分别根据高、低激励幅值条件下激励输入和输出位置振动信号，计算对应标记点位置的两组频率响应函数；根据所述高、低激励幅值条件下两组频率响应函数计算各个标记点位置频率响应函数互相关指数；根据所述频响函数互相关指数计算各个标记点位置的非线性程度值，根据归一化非线性程度值确定裂纹位置。采用本发明所提供的定位方法及系统能够提高叶片呼吸裂纹位置的识别效果。