随着铁路运行速度的提高,对铁路轨道的检测要求随之提高。国内对钢轨的日常维护主要依靠打磨车,而传统的手工测量方法无法测量钢轨全断面廓形,不能为钢轨打磨提供有效的数据。目前,铁路轨道测量仍然以人工为主,人工测量在检测效率、检测精度、数据处理与存储等方面无法很好地满足日益严苛的检测要求。近年来,随着传感器技术和计算机视觉技术的发展,将计算机视觉技术应用于铁路轨道检测领域,不仅可以满足检测精度要求,在检测效率上也有大幅提升,因此对轨道全断面廓形进行视觉测量具有重要意义。目前基于计算机视觉的钢轨测量多为单目摄像机测量,单目摄像机测量系统结构简单,仅需确定单个摄像机和线结构光平面之间的相对位置,但单目摄像机测量系统获取的钢轨截面信息有限,无法实现钢轨全断面廓形测量。双目测量系统结构比较复杂,需要妥善调整四个传感器之间的位置,但双目摄像机测量系统能获取钢轨全断面廓形,实现轨头宽度、轨头高度等钢轨廓形参数和钢轨磨耗的测量。因此,本文采用双目摄像机测量系统测量钢轨全断面廓形。本文在双目摄像机成像的基础上,开展钢轨的数据采集、数据处理和数据可视化工作。根据现场环境和测量要求,设计了钢轨全断面廓形测量系统。通过建立摄像机成像模型,提出了一种双目摄像机标定方案,建立了钢轨全断面廓形测量全局坐标系。结合现场采集的60钢轨的图像特点,提出了简洁的图像处理流程,并根据钢轨廓形特点,基于CPD算法实现了廓形点集和模型点集之间的配准。分析了铁路现场的检测需求,设计了人机交互友好、操作简单的廓形测量软件系统,实现了60钢轨磨耗和廓形的测量。对数据进行可视化处理,并连接到数据库,实现了数据回溯。