本发明公开了一种基于视觉的离线振动测量分析方法及系统，包括视频采集模块、振动参数设置模块、图像空间信息分解模块、加权平均模块、光流生成模块、位移加速度频谱三信号生成模块，采用基于相位的光流法提取出该像素点的位移、加速度信号以及傅里叶变换后的频谱信号。保存位移信号、加速度信号以及频谱信号测量结果，测量结果以图片格式存储到指定位置。本发明只需用相机拍摄被测对象的运动视频序列，即可对被测对象上任意一点进行振动测量分析，大大降低了成本以及操作复杂度，人机交互功能良好，适用广泛。