铁路轨道在使用过程中,由于行车载荷以及自然因素的作用,会使轨道表面产生各种缺陷,对列车运行的安全构成威胁。由于轨道路线长,地形复杂,人工检查和测量比较危险和困难;要对数量如此庞大的轨道表面资源进行有效管理和维护,必须迅速提高检测技术的整体水平。轨道表面检测技术要求由人工检测向自动化检测技术发展,以使轨道表面质量的监测、评估和病害分析更加快捷,养护更加合理和经济。本论文在理解图像检测系统相关技术的基础上,提出了轨道表面缺陷自动检测系统设计方案。该系统利用车载摄像机,在合适的光照条件下,自动采集轨道表面图像,实时地传入计算机或存储系统中。论文参照项目提出的实际要求,通过研究与比较,选择适合轨道缺陷检测的设备组成硬件系统。在图像的处理过程中,系统通过软件设计与实现,自动将缺陷从图像中标注出来,并将检测结果储存在文件当中。在图像处理算法上,本文提出三种不同的方案,分析了各自的优缺点,并对它们的处理结果进行多方面比较,筛选出最优方法。在对现场采集的轨道表面图像的实验研究中,该方法准确、快速地检测出轨道表面的缺陷情况,满足项目对系统提出的准确性和实时性等技术要求,为检修提供了数据依据,具有一定的参考价值。