高速磁浮列车是一种利用电磁力实现车辆沿轨道无接触“零高度”快速运行的新型交通工具,磁浮轨道在其中发挥着重要作用。它不仅与车辆悬浮导向系统相互作用产生电磁吸力实现车辆的稳定悬浮导向,而且它还是列车同步直线牵引系统的电机长定子部件,与车辆悬浮电磁铁相互作用产生直线牵引力,它的状态直接影响车辆的牵引和制动性能,特别是齿面环氧层擦伤、裂缝、脱落,线缆下挂及安装螺栓缺失等异常状况。而这些轨道状况处于这种长大距离高架形式的轨道交通系统中,由于细小很难及时发现。若无法及时发现处理,它将逐渐导致电机的电气性能恶化,甚至造成事故。为了保证车辆运行的稳定性、安全性和舒适性,必须要重视高速磁浮轨道的检修维护,要加快研制快速有效的检测系统。参照轮轨交通的经验,上述异常状况的检测适合采用图像检测的方法。在国家重点科研计划课题“高速磁浮轨道线路综合检测系统的研究”支持下,本文研究设计了一种基于图像的搭载式高速磁浮轨道检测系统,重点针对长定子齿面环氧层的擦伤、破裂、脱落等异常状况的检测展开了算法研究,对线缆下挂、安装螺栓缺失等异常状况提出了解决方案,并进行了部分实验验证。首先,根据要求设计了基于图像的搭载式检测系统方案,它包括搭载图像采集装置和地面信息处理系统。针对搭载图像采集装置,计算、分析、选型了相机、镜头、光源,设计分析了装置的结构,图像采集试验结果表明,该装置能够获得较高质量的长定子轨道图像。针对地面信息处理系统,设计了图像处理、定位分割、特征提取和分类等算法模块的流程组合。第二,由于搭载安装环境及空间、光照的影响,本文研究了图像处理技术,通过透视变换将获取的轨道图像变换为正交投影,并利用自适应直方图均衡化缓解图像存在的不均匀照射问题,提高了图像的对比度。在此基础上,基于图像中轨道的灰度特征、空间特征以及形状特征,提出了基于阈值化的图像切割方法,实现了齿面图像、线缆图像以及螺栓图像的定位切割。为了进一步对齿面环氧层的状况进行检测,提出了基于滑动窗口的图像增强算法,解决了特征样本少的问题,并设计了基于非线性支持向量机的多类分类法,解决了齿面环氧层擦伤、裂缝、脱落等几种异常分类问题。第三,针对线缆下挂的检测问题,根据下挂线缆遮挡远端齿面区域的特征,提出了基于投影积分与理论投影曲线进行相似性度量的检测算法;针对安装螺栓缺失的检测问题,根据螺栓为标准件,具有统一规格的特征,本文还提出了基于模板匹配的螺栓检测方法。以上两种算法均为初步方案,有待进一步实验和深入。最后,设计搭建了试验装置和试验系统,对上述算法的有效性进行了部分验证。研究结果为实现轨道线路快速有效的检测奠定了基础,为推进高速磁浮系统的进一步应用提供了维护保障。