铁路车辆在线路上运行时,由于与轮轨之间的相互作用,车辆系统会产生垂向和横向振动,导致车体横摆,严重时还会偏移出安全限界,发生脱轨或撞车事故。因此,有必要研究实时检测车辆动态偏移量的技术,以合理确定车辆安全运行条件及提供必要的安全防范措施。由于车辆运行时的环境(如天气,路况,坡道,隧道,弯道等)复杂多变,在这种未知环境下实时检测动态偏移量,其难度较大,国内外在这方面研究进度大多停留在可行性论证阶段,尚无成熟产品出现。本文采用机器视觉技术可直接测量车辆相对铁轨的动态偏移量。针对线路状况分别提出了单目视觉检测方法及单目双影立体视觉检测方法。为实现快速计算,针对这两种检测方法提出两种快速算法:基于图搜索的轨面边缘快速拟合算法及基于动态亮度阈值的最大相关匹配算法。为减弱环境光对成像质量的影响,系统采用窄带LED光源倾斜照射及使用装有窄带滤波片的高速线阵CCD摄像机倾斜拍摄技术,有效突出前景,使成像质量保持稳定。实验及实际运行结果表明,检测系统构思合理,算法快速稳定,获得了比较理想的检测效果。