本发明公开了一种基于深度学习和透视变换的非接触式钢轨轨枕相对位移实时测量方法，属于高铁轨道结构监测领域。将包含至少两个圆的标志牌粘贴在轨枕上，每一个检测点的检测范围内至少包括一对相对位置固定的轨枕；标定图像用于训练深度学习模型；采集初始标准图像计算透视变换矩阵；对每个检测点获得的实时图像，通过深度学习模型检测圆心原像素坐标，利用透视变换矩阵将圆心像素坐标转换为透视后的圆心像素坐标，计算透视后的图像中相邻连个轨枕之间的像素距离，结合相对位置固定的一对轨枕之间的像素距离和实际距离，求得相邻轨枕之间的实际距离作为粗计算结果；再对粗计算结果进行平滑滤波，得到实时相对位移量的精确值，测量精度高。