本发明公开了一种基于图像识别的钢轨激光强化车，其特征在于：包括平板车(26)、第一集装车体(1)、第二集装车体(15)，三者相互独立，还包括钢轨图像采集系统；所述钢轨图像采集系统包括结构光源(2601)、高速摄像机(2602)、图像采集板、图像处理器；本发明能够识别钢轨硬化状态信息及几何尺寸信息，还可对强化过程中的轨面湿度和温度、几何参数进行检测，为机器人在激光强化过程中规划作业路径提供准确、稳定的数据依据，机器人可针对不同的强化对象改变光斑的大小，控制强化层的深度，并对强化的轨面进行质量评估，以获得更好的强化效果。