本发明公开了一种基于粒子群算法的钢轨磨损检测方法，包括：S1，去除测量得到的三维点云数据中的噪声点和目标区域以外的点集；S2，测量轮廓与标准件轮廓的粗匹配：提取测量轮廓中的特征点和标准件轮廓中的特征点，通过特征点的对应关系计算平移和旋转矩阵，完成测量轮廓的粗匹配；S3，基于粒子群算法对测量数据的水平和竖直方向上的形变参数进行优化，得到精确的匹配结果；S4，通过步骤S3精确匹配后的钢轨轮廓计算钢轨磨耗。本发明减小了由于振动或测量平面不垂直于钢轨引起的测量轮廓与真实轮廓轮廓之间的差异所导致的部分误差，达到了较高的检测精度。