列车行驶过程中会对钢轨表面和侧面造成一定程度的磨损。铁路运输朝着高密度化、高重载化的方向发展,钢轨的磨耗问题更加突出,如何快速而又精确地检测钢轨磨耗是目前面临的重要课题。本文运用基于线激光--机器视觉测量的原理,结合图像处理与分析技术,构建了一种钢轨磨耗检测方案。首先,研究了多种摄像机标定方法,采用多项式拟合方法对系统进行标定,并分析了标定方程次数对摄像机标定精度的影响,从而确定标定方程的结构;给出了栅格网点坐标搜索算法,利用栅格网点的世界坐标与像素坐标求解摄像机标定方程;从不同角度拍摄激光覆盖的钢轨,对采集到的图像进行图像滤波处理、激光迹线细化、轮廓还原和轮廓曲线合成与旋转,得到测量的钢轨轮廓数据;借鉴序贯相似性检测算法的思想,并针对激光迹线轮廓的特征,改进绝对误差计算公式,将测量轮廓数据与标准轨数据进行配准,从而快速计算出当前段钢轨的垂直磨耗、侧面磨耗以及总磨耗。在实验室搭建钢轨磨耗检测装置,对系统的稳定性进行验证。实验结果表明,该方法能在100ms内完成一次钢轨轮廓检测,其误差在0.05mm内,达到了预期实验的目的,证明了该方法的可行性,期望为研发车载式动态钢轨磨耗检测仪提供有益的参考。