在铁路、桥梁、公路等基础设施的长期服役过程中,由于受到外载荷的作用这些工程结构可能会发生沉降,产生安全隐患。目前路基沉降检测一般采用传统的接触式检测方法,这些检测方法都存在测量精度较低、无法实现连续检测的缺点。本课题旨在研制一款基于链式相机结构的路基沉降检测系统,实现道路、桥梁等工程结构非接触、高精度、快速沉降检测。针对道路、桥梁等大尺度工程结构特征,基于链式相机网络结构的路基沉降检测方法,能够实现长跨度、高精度、快速、多点长时间沉降检测需求。建立链式网络结构的沉降检测模型,提出模型的假设和约束条件,推导链式结构中所有检测点沉降位移的计算公式,从理论上验证了链式相机网络结构实现路基沉降检测的可行性。本文研制出一套基于链式相机结构的路基沉降检测系统,检测系统是由沉降观测基站,无线AP基站和图像数据处理中心三部分组成。沉降观测基站硬件采用以ARM处理器为核心的嵌入式图像采集系统,软件设计基于Linux系统平台,其主要功能是实现发光标志点图像的同步采集;无线AP基站作用是为沉降检测系统构建WiFi无线网络环境;图像数据处理中心软件设计使用Qt多线程技术实现与所有观测基站实时通讯功能,结合OpenCV开源视觉库设计标志点坐标亚像素定位程序,最终计算出待测区域的沉降位移变化。在实验室中的光学隔振平台上进行了沉降检测模拟实验,通过手动精密位移台给定检测节点沉降位移的方式,计算得出检测节点的沉降位移值与设定沉降值之间误差小于0.015mm,验证了该系统具有较高的测量精度与稳定性。为了进一步验证检测系统在户外环境的实际检测效果,本文分别以校园公路和南京长江大桥为检测对象,进行了两次实地沉降检测实验。沉降检测实验结果表明,本检测系统能够完成对道路和桥梁表面进行较高精度、多点持续沉降检测功能,验证了路基沉降检测系统具有很好的实用性。