本发明提供了一种基于信号处理的结构构件损伤检测方法及系统，通过预先构建出损伤特征字典矩阵，将各位置上表达各种损伤程度的振动数据频域值预先表达出来，然后将采集的振动信号进行稀疏表达向量，利用数学方法将结构动力响应转换到稀疏域进行损伤的识别。本申请将结构测量问题转化为特征识别问题，通过计算最小化残差，使特征向量的稀疏表达向量尽可能的与采集信号的特征向量一致，再将残差最小的稀疏表达向量映射到结构构件的损伤特征字典矩阵，从而判别得到结构构件的损伤情况。使用本方法可以规避现有技术的缺陷，快速准确识别出结构损伤的位置损伤类型、位置和程度，具有信息需求少、抗噪声强、计算高效的优点。