本发明公开了一种基于图像处理的轮轨位移检测装置及方法，涉及采用光学方法测量位移的装置和方法技术领域。所述检测装置包括激光发射器、图像采集器以及数据处理系统，所述激光发射器用于向火车轮发射激光，在火车轮上形成亮斑，图像采集器用于采集照射有亮斑的火车轮以及铁轨的图像信息，数据处理系统用于对图像采集器采集到的图像信息进行处理，得出火车轮与铁轨的垂直位移和横向位移。所述装置和方法利用图像处理技术分析轮轨位移，可以直观的反映出轮轨的接触关系，检测装置简单，计算准确。