本发明是一种基于视频监控的隧道塌方区围岩变形实时监测方法。首先采用地面激光扫描技术获得隧道塌方区的三维虚拟实景模型，包括点云数据和与三维图像数据，其次根据每个摄影机位置及其监控塌方区的视频数据，构建摄像机位置与塌方区三维虚拟实景模型之间的透射投影关系，而后采用三焦点张量与对极约束法，实现了多视角摄影视频中塌方区目标监测点在空间三维坐标系下相对基准控制点的定位，最后依据透射投影关系计算目标监测点的位移值。本发明实现了非接触式实时全时自动变形监测，规避了隧道塌方区监测的高危高风险性，解决了接触式测量量程与成本限制、非全时监测无法及时安全预警的困境。