本发明提供了一种基于数字图像位移的直线段隧道拱顶位移监测传感器布置方法，涉及工程监测技术领域。依据实际监测要求每隔一定的距离l在拱顶布置一个标靶，单个传感器能够监测多个标靶；首先初步设定传感器与标靶水平距离b和垂直距离c，根据标靶的单排布置与双排布置两种形式，分别建立了竖向视场角验算公式、横向视场角验算公式、竖向和横向遮挡验算公式，分别验算传感器与首个标靶距离a，监测段数n的有无解情况或者是否不符合实际的情况，若无解或不符合需要重新设定b、c的值；最后通过对比两种形式的监测长度nl选择较长者的参数作为布置方案。本发明可以快速验算布置可行性也可以依据实际需求模拟多种布置方案,满足整条直线段隧道的监测要求。