La medición de vibraciones para estructuras flexibles se utiliza ampliamente en varios campos de la ingeniería de precisión. Sin embargo, es un desafío medir vibraciones en aplicaciones especiales, como las criogénicas, peligrosas y con interferencias magnéticas. En este artículo, se diseña un sistema de medición de vibraciones de alta precisión basado en visión por computadora. El centro del círculo en el objetivo se emplea como la característica de la imagen. La característica del círculo se extrae utilizando un algoritmo mejorado basado en la transformación de Hough por gradientes. Luego, se utiliza la matriz jacobiana de la imagen para calcular las vibraciones en el espacio cartesiano a partir de los cambios en las características de la imagen. Los experimentos verifican la efectividad de los métodos propuestos.