随着我国铁路货运重载化和客运高速化蓬勃发展,机车走行部主要部件轮对的磨耗日益严重,过度的轮对磨损直接影响车辆的平稳运行和曲线通过能力,严重威胁列车行车安全,所以及时快速的检测车辆轮对磨耗情况尤为重要。现如今,国内磨耗测量主要是接触测量,采用检查器对车轮数据进行测量,检测效率低、劳动强度大、检测结果受主观影响大,已不能满足现阶段高自动化铁路发展的需要。因此,本文提出一套精度高、便于管理的非接触轮对磨耗测量方法。在详细了解了轮对结构、踏面参数、磨耗类型和具体型号轮对的磨耗评价标准后,参照轮对截面轮廓结构特征设计适合的踏面轮廓配准方法,首先对被测轮对截面轮廓和参考轮廓曲线进行特征点粗匹配,然后计算轮廓线曲率进行精确配准,最后按照参数定义计算磨耗量。本文重点设计利用单目视觉和线结构光获取车轮踏面曲线的方法,根据视场和像素选取图像采集设备,并确定设备之间的相对位置关系,通过采集卡和上位机触发、控制设备实现图像和数据处理分析。掌握相机成像模型和镜头畸变系数计算方法后,通过对比选取合适的标定方法,利用Zhang氏标定法获取实验相机参数,并对线结构光进行标定确定光平面方程。利用采集设备获取图像并使用上位机对图像进行进一步处理,图像处理步骤主要包括图像的增强、分割、滤波去噪和光条中心线提取操作,通过算法对比分析选取合适的图像处理算法,利用相机标定参数和畸变校正参数对图像进行轮廓还原,实现轮廓配准和计算。为了便于人机交互使用Qt平台设计了一套图像处理分析软件,可实现的功能主要包括图像采集结果显示、图像处理、相机标定、轮廓配准计算、磨耗数据管理等。软件可检测数据包括轮缘厚度、轮缘高度、踏面磨耗深度、车轮直径和同一轮对轮径差,检测设备和软件操作简单、检测精度高,对车辆轮对定期检查和镟修起到重要的作用。