本发明公开了一种基于高频光学动力测量的薄壁结构模态参数辨识方法，属于数据处理领域。模态参数辨识方法包括以下步骤：在薄壁结构表面喷涂或绘制散斑图案；驱动相机捕获待测薄壁结构振动全过程的散斑图像序列数据；重建薄壁结构的位移场，导出位移场域中位移响应数据；选取若干个非振型节点处的位移响应数据构建最小二乘复频域法的稳定图，计算薄壁结构的固有频率和阻尼比；进行修正周期图功率谱密度估计，构造每阶固有频率处的功率谱密度函数矩阵，对矩阵进行奇异值分解获取高密度、高空间分辨率的模态振型。采用本发明所述的基于高频光学动力测量的薄壁结构模态参数辨识方法，能够解决现有的薄壁结构模态参数识别方法精度低的问题。