随着中国现代铁路的高速发展，铁路所覆盖的范围越来越大，列车的运行速度也在不断提高，所带来的负面影响是铁路交通事故发生的概率大大增加。随着视频监控技术的发展，综合视频监控在铁路领域的应用已经得到越来越多的重视。铁路综合视频监控的出现标志着铁路视频监控系统的发展进入到了新的阶段，新型的视频监控系统以数字化、智能化、网络化为特点，具有高度的开放性，可以与以往的系统进行整合和互联。系统的综合性能大大增强，可以实现被多个部门综合利用，大大提高了监控的效果和质量。在本论文的主要工作中，首先整体介绍了综合视频监控系统的功能目标、性能要求和总体构成，进而提出系统的组建方法、应遵守的建设规则和所用到的关键技术。并对综合视频监控系统的部分关键子系统进行了规划设计，给出了车站视频监控系统、铁路道口视频监控系统、列车视频监控系统的物理构成和系统组建方法，提出了一些新的思想，在系统处理视频图像方面，给出了处理流程的设计构想。其次，详细探讨了系统所用到的一个关键技术——图像智能处理技术。给出了图像智能处理的整体思路和过程。介绍了整个处理过程中的几个关键部分：图像预处理、目标的检测、目标的跟踪、目标的特征表示，目标的特征识别和铁路道口故障报警。在每一步的处理过程中，简要说明了所采用的算法，给出了部分仿真处理结果。最后，系统能够实现自动的故障报警是最终目标，通过部分仿真实验验证了我们所提出方法的可行性。