本发明公开一种透平叶片气膜孔结构参数测量装置及方法，属于透平叶片气膜孔测量技术领域，装置包括气源供给单元、叶片夹持及进气模块、背景辅助模块、辅助增强激励控制模块、红外图像与可见光图像采集模块和图像处理显示与传输模块；图像处理显示与传输模块，用于对得到的红外图像和可见光图像进行增强处理并利用反演算法计算获得气膜孔通透性、尺寸参数、位置度参数；利用可见光‑红外图像双视融合算法实现气膜孔羽流的可视化展示，将气膜孔测量过程可见光图片和红外图片信息融合显示，得出气膜孔质量情况。本发明提高了透平叶片气膜孔测量的效率，进而提高了重型燃气轮机的性能和运行可靠性，降低了事故发生率，提高了生产效率。