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钢轨磨耗量是保障列车安全的重要参数。本文基于机器视觉的理论方法提出一种基于几何特征的钢轨磨耗检测算法，为实现钢轨磨耗量快速地计算和高精度匹配提供理论基础，对指导线路养护维修、保障列车安全行驶具有重要意义。 研究钢轨轮廓线的几何特征的描述方法和基于Hough变换的几何特征检测方法。推导了钢轨轮廓线几何特征的数学描述公式，从直线和圆弧两方面对钢轨轮廓线进行描述;采用Hough变换方法检测目标区域(不发生磨耗的轮廓线)钢轨轮廓线上的直线和圆，直线检测结果误差为0.26%，圆检测所得的圆心坐标误差为(0.382，0.78)。
本文的主要研究工作如下: 1，根据系统的检测要求与功能需求，提出了基于传感器技术，单片机控制技术和数据库技术的设计策略，以此确定了检测系统的总体方案.阐述了系统的工作原理与检测方法，完成了轨头检测仪设计. 2，基于模块化的设计思想，以AT89C52单片机为将多功能控制器划分成6个功能模块，并完成各个模块的硬件电路设计.采用PDIUSBD12通信芯片和FLASH闪存技术设计了数据通信及存储模块，实现了检测数据的存储与传输. 3，磨耗测量仪，在Keil C51的编译环境下，编写完成了多功能控制器的整体软件设计，包括控制系统主程序，磨耗测量仪价格，检测功能程序及通信模块的固件程序.并采取了相应的软件抗干扰技术，使得系统运行良好. 4，对上位机数据管理分析系统进行了需求分析，采用Delphi开发了数据库系统，磨耗测量仪生产厂家，应用程序及用户操作界面，通过对数据库的ADO和SQL操作，实现数据报表输出，打印及绘制钢轨磨耗趋势图等功能.
有轮径差时的车轮磨耗行为：车辆在直线上运行时，轮径差分别为 4 mm 和8 mm 时车轮磨耗后的踏面形状随运行里程的变化时。当轮对存在轮径差时，车轮出现了严重的偏磨现象，具体表现为轮径较小一侧的车轮以轮缘磨耗为主，轮径较大一侧车轮以踏面磨耗为主；ΔD=4 mm 时，左侧车轮磨耗分布在?45～37 mm 范围内，右侧车轮分布在?27～47 mm范围内，重庆磨耗测量仪，ΔD=8 mm 时，左侧车轮磨耗分布在?50～32 mm 范围内，右侧车轮分布在?24～54 mm 范围内，说明轮径差越大，左右车轮磨耗分布范围相差越大，同时轮径较小一侧的车轮轮缘磨耗越严重。
