本发明涉及一种基于组合条纹的梁结构模态振型测量装置及方法，该装置包括待测梁结构、视觉传感器、光学镜头、可调支架和具有图像处理模块的计算机，所述待测梁结构表面附有组合条纹图案，所述视觉传感器安装于可调支架上，以对待测梁结构表面的组合条纹图案进行实时成像，所述光学镜头安装于视觉传感器前端，以通过调节光学镜头得到结构表面清晰的组合条纹图像，所述视觉传感器通过数据连接线与计算机连接，以上传采集到的图像信息，所述计算机通过图像处理模块对采集到的图像信息进行处理分析，进而计算得到待测梁结构的振动信息。该装置及方法有利于提高梁结构振动信息测量的精度和效率，且结构简单，实现成本低。