本发明公开了一种高速摄影测量三维位移的方法，该方法用一个拉线位移传感器测量杆件一端的竖直方向位移，一台高速摄影机捕获杆件另一端的一个标记点，然后运用了拉线位移传感器和高速摄影在测量杆件时的耦合关系，列出两种设备测量出的物理量之间的耦合方程，求解中将方程的两边多次平方相加，消去杆件三维运动中的天顶角和方位角，将求解耦合方程转化为求解只含未知量λ(t)的一个一元二次方程，最后利用世界坐标系和高速摄影机坐标系之间的关系，将高速摄影机坐标下的三维位移转化为世界坐标系下的三维位移，实现了杆件自由端的三维位移测量；本发明的优点是：简化了数据处理，设备安装简单，测量过程中设备不受冲击影响，保护了设备的安全。